第273章 繁星空间站，进化！（1 / 2）

别看空间站是一个舱一个舱搭建起来的，就觉得建造它跟“搭积木”一样简单。

其实不然。

就连国际空间站和繁星空间站“这么小”的空间站都不是简单的“搭积木”，里边涉及到了各方面的计算和设计，更别说巨大的“千米级”航天器了。

“百米级”的国际空间站都有将近一千立方米的加压空间，哪怕“千米级”的航天器采用傻瓜式的叠加法都有将近一万立方米的加压空间。

国际空间站四百多吨的质量乘以十就是四千多吨。

而实际情况可能会更大，比如再乘个十，那就是十万立方米的加压空间和四万多吨质量。

国际空间站已经是人类肉眼可见的光点了,用上特殊的相机镜头，不用望远镜也能拍摄比较清楚的“袖珍”照片，千米级航天器估计直接肉眼能看见清晰轮廓，用相机甚至能拍到一些细节。

而这么巨大的结构，这么重的质量，想在太空组装就得考虑结构的“超大尺度效应”、“构型变化效应”与“太空失重环境”的相互作用。

一旦处理不好，就会产生极其复杂的“耦合动力学现象”，然后威胁到整个航天器的安全。

甚至这都不是简单的航天器本身安全问题。

这么大的玩意要是在轨道上解体了，很可能会发生连锁反应,然后把轨道上90％的航天器都给干掉。

最重要的是这些碎片会在轨道上形成一条垃圾环带，严重影响之后的航天发射任务，可能一不小心就会变成垃圾融入它们。

这是首先需要解决的问题。

其次，还是因为质量和结构都太过庞大，显然无法通过单次火箭发射和入轨展开的方式构建，也就是说，之前用来建造国际空间站和繁星空间站的“搭积木”方法行不通。

而要解决这个问题，就需要开源和节流。

一方面是通过“轻量化”的设计，尽可能在保证航天器强度的前提下，降低质量，从而降低发射成本。

另一方面是就开发新的重型运载工具或者新型空天运输方案。

总的来讲，要攻克这两个难题就需要将航天动力学中的三大研究对象，也就是轨道、姿态、结构进一步整合，再与控制学科深度交叉。

做好了这一步，才算是为“超大型空间基础设施”的建造奠定理论和技术基础。

具体这个千米级航天器内部应该怎么设计，那是设计部门的事,但最重要的是……几千上万吨的材料怎么运到太空里去？

当时还不知道未来几年会发生什么的科学家们想了几个办法,按照技术难度由低到高依次为——重型火箭、空天飞机、太空电梯。

重型火箭什么的，不管是建造国际空间站还是繁星空间站，这它们倒是有用武之地，但哪怕是土星五号、长征九号、sls火箭这样载重超过百吨的超重行火箭，对于千米级航天器来说都远远不够。

空天飞机，这个怎么说呢，它可以重复的利用，并且起飞和降落都非常方便，但它的缺点就是运载力不行。

虽然重复利用和使用方便可以弥补单次运力的不足，可空天飞机的机舱没办法做大，严重限制空间站模块的大小。

就像火箭的整流罩大小，在5米直径的长征五号出来之前，繁星先后两个空间实验室的直径才3.3米，后来长征五号火箭出现之后才建造了直径4米多的繁星空间站。

而自由联邦那边有10米直径的超重型火箭土星五号，所以能发射最大直径6.7米的天空实验室航天站。

越大的空间站，装载的试验设备更多，可供宇航员活动的区域也更多，但空天飞机的货舱天然比不过火箭,所以用空天飞机来建设模块化的空间站肯定不划算，空间大小绝对局促。

要是千米级的空间站只有5米直径,那……难看不难看出先两说,利用率的高低也不讨论，这种形态在轨道上就是一条“绳子”，地球的引力绝对能让它解体。

除非空天飞机只是运载材料，然后让航天员直接在太空里一点一点把巨大的空间站焊出来！

这就又涉及到太空施工的问题了，同样是一大难点。

而太空电梯就有意思了。

如果说在材料运输上，重型火箭和空天飞机都是往技术方面做突破，那么太空电梯就是在“基础科学”上做文章。

理论上来说，只要人类能制造出一种强度极高的“绳子”，然后在其尾部装上配重块，站在赤道往太空上抛。

如果配重块落在地球同步轨道上，届时地球的自转就会像扔铅球一样把这根绳子绷直，然后，人类就可以顺着这根绳子直接爬到太空。

人类能爬上去，自然能带着一个直径几十米的巨大舱室爬上去，那样人类就有巨大直径的航天器了。

嗯，理论上。

其中最难的地方就是能不能找到一个强度超级高的物质，如果这种物质有了，建造太空天梯的基础也就有了。

除此之外，太空电梯的建设还有很多问题要克服。

比如共振问题。

还有在“应力”作用下，同步轨道处最容易发生的断裂问题。

以及为了减小“月球摄动”和“降低太空电梯风险”而不得不加的配重块，这块配重块的运输成本也是问题。

并且地面赤道“地面站”的选址也有问题，要考虑“常年风力低于2级”、“无积雨云”、“季风环流”，甚至是“缆索断裂”极端情况等问题。

如果原材料的运输一切顺利，接下来还要考虑能源问题。

第一种比较成熟也比较靠谱的，就是太阳能阵列。

每时每刻，太阳都会沿着一个球面均匀的往四周辐射能量，人类则可以利用这些辐射能力。

不过人类利用太阳能的技术还比较低级。

就拿国际空间站的举例，其实它的舱室本体并不算太大，但为了保证它的用电，它需要巨大的太阳能阵列，甚至舱室本身的太阳能板还不够，需要安装特殊的桁架来部署面积巨大的太阳能板。

繁星的空间站拥有后发优势，太阳能技术有所增长，但要是能拍摄照片，它的太阳能板绝对比舱室本体显眼。

还是大。

要是这样的太阳能电池阵列想给千米级航天器供电，那阵列面积一定是“铺天盖地”的。

当然，也可以不用太阳能阵列的方案，那就是使用高等级的可控核聚变。

只不过它需要“50年”才能研发出来。

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