于陽(yáng)
近一百年來(lái),人類社會(huì)發(fā)展突飛猛進(jìn)。照目前這個(gè)發(fā)展速度,一千年以后,地球的能源資源完全不能滿足人類的需要:從地球發(fā)射的大量宇宙飛船穿梭在太空中,地球上大規(guī)模的生產(chǎn)和建設(shè),以及各地高速的交通往來(lái),都要消耗大量的能源。所以,美國(guó)物理學(xué)家弗里曼·戴森在1960年提出了環(huán)繞太陽(yáng)建個(gè)“戴森球”以最大限度地利用太陽(yáng)能。
所謂“戴森球”,就是環(huán)繞太陽(yáng)建造一個(gè)球狀網(wǎng),完全包裹住太陽(yáng),將太陽(yáng)的絕大多數(shù)或全部的能量截獲,為人類使用。然而,57年過(guò)去了,地球人也沒(méi)法造出一個(gè)既強(qiáng)到能承受太陽(yáng)炙熱的溫度,又大到能包裹住太陽(yáng)的戴森球。不過(guò)呢,現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)可以達(dá)到在宇宙中部署成千上萬(wàn)個(gè)太陽(yáng)能電池板,形成一個(gè)類似戴森云的結(jié)構(gòu),來(lái)獲取更多的太陽(yáng)能,這相當(dāng)于把一個(gè)完整的戴森球解剖開(kāi)來(lái),分塊利用。不過(guò)就目前人類的能力而言,要建造這樣的東東,恐怕還是屬于“瞎折騰”,不過(guò)了解一下也好。
下面,就讓我們來(lái)看看其中的一塊。
1. 太陽(yáng)能
繞太陽(yáng)運(yùn)行的太陽(yáng)能電池板陣列可將光能轉(zhuǎn)化為電能。電池板原材料是解體小行星或者用整顆小行星造出的,這對(duì)于人類這個(gè)技術(shù)先進(jìn)、“貪食”著宇宙能源的物種來(lái)說(shuō),是非??赡艹蔀楝F(xiàn)實(shí)的。
2. 保持冷溫
太陽(yáng)非常的熱,為了避免電池板陣列被融化掉,散熱器會(huì)把這些多余的熱量散發(fā)出去。
3. 穩(wěn)定運(yùn)作
光子撞擊在可以聚集熱輻射的太陽(yáng)能集熱器上,集熱器再一點(diǎn)點(diǎn)把光子向能量發(fā)射器的方向推移。電池板尾部的推進(jìn)器還會(huì)時(shí)不時(shí)噴一次火,以確保電池板在陣列中的位置,并避免與戴森云中其他陣列的成員相撞。
4. 高效傳輸
激光或微波束會(huì)將能量發(fā)送到最需要它的地方——機(jī)器人采礦作業(yè)區(qū)、空間站或人類居住區(qū)。對(duì)于傳輸?shù)母咝?,發(fā)送到的位置的精確程度將是關(guān)鍵,以避免傳輸方向偏差帶來(lái)的能量損失。
如果運(yùn)作高效,整個(gè)戴森云收集到的總能量是非??捎^的,這些能量大到可以用一束激光汽化掉一個(gè)行星。
5.宇宙居住地
戴森云將能量發(fā)射到離陣列近一點(diǎn)的地方——比如說(shuō)一個(gè)附近的太空棲息地是最有效的。
弗里曼·戴森最初的設(shè)想是將太陽(yáng)能發(fā)回地球,然而首先是因?yàn)榈厝站嚯x太遠(yuǎn),中途肯定會(huì)損失大量能量;其次,建造一個(gè)太陽(yáng)能電池板容易,但建造成千上萬(wàn)個(gè)太陽(yáng)能電池板需要耗費(fèi)大量能量,這將使我們地球已有的資源耗費(fèi)殆盡。當(dāng)?shù)厍蛸Y源耗盡時(shí),我們肯定會(huì)需要另一個(gè)宇宙居住地,這個(gè)居住地的理想模型是一個(gè)離戴森云較近的人造宇宙城。
然而,花這么大力氣、付出這么多代價(jià)搬去太空的人類,真的不是在瞎折騰嗎?
大科技·科學(xué)之謎2017年7期