星球大战中的歼星舰造价几何这可是个大
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帝国歼星舰(ImperialStarDestroyer)的模型与年4月4日在纽约布鲁克林的布鲁克林艺术博物馆的《星球大战:神话的魔力》中展出。该展览是美国巡展的最后一站,展示了原版电影三部曲(《星球大战:新希望》《帝国反击》和《绝地归来》)中使用的原版服装,模型,道具和艺术品。(图片由SpencerPlatt拍摄/GettyImages)
凯南·恩格(KynanEng)的回答:
要在地球上为“帝国歼星舰”制造零件将耗资亿美元,另外还需要44.4万亿美元将其整个带出地球送到火星。以这样的发射成本,绝对值得先投资小行星采矿和冶炼技术。(根据我找到的杰拉德·R·福特级航母的最新数据,制造成本还要增加数百亿美元。政府预算剧增是银河帝国的大问题。)
为了进行计算,我们可以做一些简化的假设:
仅使用当前已知的技术(不使用超助推,牵引光速,力场护罩,人工重力发生器等)无需超厚船体保护或精美的外星材料它需要到达“适当的空间”,即,很好地逃避地球的引力,并且不会被困在低轨道
尺寸,体积,质量
《星球大战》中的帝国I级歼星舰长1,米。如果你看这张图,就会发现主塔部分的高度和宽度大约为米乘米。因此,“歼星舰”的内部容积大约是一个金字塔的大小,1/3x(1/2xx)x1=1/3x99,x1=万立方米。我们忽略掉控制塔和其他细节。相比之下,世界上体积最大的建筑物波音埃弗里特工厂(BoeingEverett)为万立方米。所以,它很大,但还没有大到原材料不够用。
我们的第一个参考点是世界上最大的邮轮“海洋魅力号(AllureoftheSeas)”。船舶是一个很好的类比物体,因为它们也需要轻便结实才能有效地运输大量物品。海洋魅力号长米,最大宽度为60.5米(吃水线处为47米),最大高度为81.3米。它重1亿公斤。如果你看该船的图片,其形状基本是方盒状,则其体积约为x55x60=.8万立方米。因此,帝国I级歼星舰的体积约为海洋魅力号的44.4倍。由此,我们可以估计它的重量为44.4x1亿=44.4亿公斤。
我们的第二个参考点是美国海军的杰拉尔德·R·福特级航母。我们简单估计它的重量与海洋魅力号大致相同,并且具有相似的大小和体积。它有两个核反应堆,耗资约.4亿美元。每艘船产生的电力为3.3吉瓦(足以为《回到未来》中的时间穿梭器德洛兰(DeLoreans)提供差不多穿越时间3次的连续供电),即总共.5吉瓦。相比之下,年全球发电量为万吉瓦时,可连续输出吉瓦时(即足以运行18.3艘歼星舰)。
为了更完整地考虑,我们可以用国际空间站做参考。国际空间站的重量为45万公斤,我估计总体积约为2,立方米(内部加压体积为立方米)。按歼星舰的规模放大,它的重量达到亿公斤。这告诉我们,基于舰船计算的歼星舰实际上很轻。这是有道理的,因为它内部有许多空间来装飞船等。
运输价格
我们已经知道帝国歼星舰是.4亿美元航母的44.4倍,因此其基础造价约为4,亿美元。不过这会让你觉得这歼星舰只是开着电源亮着灯,其它什么都没干。我们需要加上武器装备(亿美元),发动机(亿美元),TIE战斗机和帝国步行者(亿美元)。总成本:亿美元。
我们知道歼星舰拥有60枚涡轮激光炮塔和60枚离子炮。“雅典娜”激光是目前最接近的武器装备。它的额定功率为60千瓦,展示机的成本为万美元,能量足以使汽车瘫痪。该技术有望达到kW的功率,足以使飞机和卡车瘫痪。我们猜测,如果批量生产,我们最终可以以每套万美元的成本获得kW的设备。每个炮塔将需要四个激光器,每个炮塔需要1亿美元。我们没有等效的离子炮,所以我们用架激光炮塔替代,总价达亿美元。
最强大的离子推进器原型是NASA进化氙离子推进器(NEXT),其额定功率为7kW,推力为0.25N。歼星舰能供多少个NEXT?假设我们在.5吉瓦的可用功率中使用了98吉瓦,占船舶总功率预算的三分之二。这意味着我们可以运行1,万个NEXT,总推力为万N。这将使飞船的加速度达到0.8mm/s。这虽然不高,但足以起步:从静止开始,该船在一小时后将以2.9m/s的速度行驶,一天后将以68.7m/s的速度行驶。歼星舰的额定速度仅为m/s(km/h),大约四天后就会达到这一速度。
如果每个NEXT包括支撑材料的重量都为公斤,则它们的总重量将为14亿公斤——约占飞船总重量的三分之一。NEXT的成本是未知的,但这估算起来应该不贵。假设每个推进器的成本为10,美元,则总计亿美元。
TIE战斗机也使用离子发动机运行,但是我们已经了解,当前的NEXT技术远远不足以实现快速加速。因此,我们就假设每架飞机的成本与洛克希德·马丁(LockheedMartin)公司的F-22“猛禽”相同,每架成本为1.5亿美元(是的,它不会在太空中运行,但没关系)。歼星舰有72架TIE战斗机,则总成本为亿美元。还有类似数量的航天飞机,重型部队运输,帝国步行者等。我们将这笔钱四舍五入计为亿美元。
太空运输成本
将帝国歼星舰发射到太空需要多少费用?SpaceX公司的重型猎鹰是目前最便宜、体积最大的商业火箭,具备带其到火星(歼星舰的最小目标)的有效载荷,向火星发射1.32万公斤的飞行器的成本为1.35亿美元。假设打个小折扣,每公斤支付10,美元。则将歼星舰的部件发射到太空将耗资44.4万亿美元,并且需要发射,次!也就是每分钟发射一次要持续八个月,这是一个非常繁忙的24小时机场的运营峰值。如果能拿到这个发射合同,我想比现在更成为埃隆·马斯克。
虚构的历史先例
在动画电视连续剧《大和号太空战舰》(StarBlazers)中,在第二次世界大战中沉没的日本大和号战舰,被打捞并被改装成太空船,去执行拯救世界的任务。
我们的帝国歼星舰能运转吗?可能不会持续很长时间。消除88个核反应堆产生的所有多余热量是我们尚未解决的问题。船会很快变得很热,以至融化或爆炸,或两者兼而有之。你可以尝试将多余的热量传导到托克马克装置中,但是随后的技术目前(还)是我们知识的盲区。我们也可以使用大量巨大的散热片将多余的热量散发到太空中,但是这需要进行大量的计算。
如果将船上的空气加压到海平面的压力,那么万立方米的空气约重6万公斤。那还需要4,艘SpaceX重型猎鹰用于填充空气。
作者:quora
FY:Colleen
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