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樓主既然是因為科幻片的影響產(chǎn)生了這個疑問,，那么我們就有必要詳細(xì)考究一下環(huán)形飛船靠離心力模擬重力的這個創(chuàng)意是怎么提出來的。

第一個問題：誰“發(fā)明”了用環(huán)形飛船模擬重力,？對于喜歡科幻的朋友,，“亞瑟·查爾斯·克拉克”是一個再熟悉不過的名字。也就是被劉慈欣先生稱之為“只能拙劣模仿”的對象,，科幻黃金時代三巨頭之一,。用環(huán)形飛船旋轉(zhuǎn)模擬重力的想法，最早就出自他的小說《2001太空漫游》,。

克拉克不僅是一位優(yōu)秀,、高產(chǎn)的科幻作家，而且還是一位卓越的科學(xué)家,、理論學(xué)家,。不僅有著深厚的科學(xué)知識，而且對科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,、應(yīng)用有著敏銳的前瞻性,。在上世紀(jì)40年代，提出的現(xiàn)代衛(wèi)星通訊理論模型,，與現(xiàn)代通訊業(yè)的發(fā)展驚人的一致,。為了向這位偉大的科學(xué)家、理論學(xué)家致敬,，國際天文學(xué)聯(lián)合會還專門把地球靜止軌道命名為“克拉克軌道”,。除此之外,，太空電梯想法也都出自他的設(shè)想,。

克拉克的作品幾乎全部是清一色的硬科幻作品,，對技術(shù)細(xì)節(jié)的描述極盡詳細(xì)入微。特別是為著名導(dǎo)演庫布里克電影拍攝專門創(chuàng)作的這部《2001太空漫游》,，對航天細(xì)節(jié)的描述甚至可當(dāng)作一本權(quán)威的航天教科書,。其中用環(huán)形飛船旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力來模擬重力的想法，幾乎可稱得上一個天才的設(shè)想,。不僅深刻的影響了后世的科幻創(chuàng)作,，甚至對航天科學(xué)研究也有很深的影響。

第二個問題：空間站為什么不建成像科幻片里的圓形,，靠離心力模擬重力,？就像樓主說的那樣，在人類今天的空間站或宇宙飛船中,，宇航員上廁所是一件異常費力,、復(fù)雜，甚至危險的事情,，稍有不慎就有可能釀成事故,。把飛船建成圓形，依靠旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力是解決這個問題最完美,、最簡單方案,。那為什么人類不采用這樣的方案呢？

一,、是成本問題：通過飛船的旋轉(zhuǎn),，產(chǎn)生離心力來模擬重力，通常情況下這樣的飛船都要造的十分巨大,。以人類今天化學(xué)火箭的運載能力,，要建造這樣巨大的飛船，需要上千,，甚至上萬次發(fā)射才可能實現(xiàn),，面臨天文數(shù)字的投資。

按照美國國家航空航天局在早些年的一個數(shù)據(jù),，每向國際空間站運送1磅水（一斤左右）的價格大約在9千至4萬美元之間,。要送這樣一個大家伙進(jìn)入太空，可以算算到底需要多少錢,？當(dāng)然隨著近些年隨著航天技術(shù)的進(jìn)步,，成本有一定的下降。但只要人類航天仍然采用化火箭這種極端原始的方式,，這個成本就不可能實現(xiàn)質(zhì)的下降,。

二,、是技術(shù)問題：這樣巨大的飛船不可能在地球上制造之后再運送到太空，因為人類沒有這樣大的火箭,。人類迄今為止制造的推力最大的火箭,，土星五號近地軌道的運載能力也不過120噸左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足發(fā)射這個龐然大物的需要,。但如果不在地面上制造,，以零件的形式分批運到太空再進(jìn)行組裝，即便人類能夠承受這樣巨額的發(fā)射成本,，也沒有能力在太空進(jìn)行精確焊接,、組裝。

三,、是需要的問題：這其實是一個根本性的問題,，這樣巨型的太空站通常情況下被用于星際移民或者星際遠(yuǎn)航的需要。但在現(xiàn)階段,，我們的母星地球并沒有出現(xiàn)不可挽回的災(zāi)難,，人類也并不需要逃離地球。到今天為止,，人類所發(fā)射的,，相對太陽速度最快的航天器，旅行者1和2號的速度也不過十幾千米每秒,，還不到光速的萬分之一,，這還是在運用數(shù)次引力彈弓加速的情況下，所以,，以今天人類的技術(shù)水平,，人類也并沒有能力進(jìn)行星際遠(yuǎn)航。只在地球周邊進(jìn)行探測活動,，并不需要制造這樣一艘昂貴并且復(fù)雜的太空站,。

第三個問題：滿足什么樣的技術(shù)水平，人類才會制造這樣圓形的太空站,？要制造這樣一艘太空站,，人類至少需要克服“運送、組裝和動力”三大技術(shù)難題,。

首先運送,，人類只有制造出類似太空電梯這種低成本進(jìn)入太空的設(shè)備，才能將太空站的零件分批運送至太空,。其次是組裝問題,，人類只有具備真正意義上的太空工廠，才能在太空生產(chǎn)、加工,、組裝,、制造這樣龐大和復(fù)雜的設(shè)備。

最后是動力問題,，也就是太空站采用什么樣的動力,？這樣一艘龐大的太空船，不管是旋轉(zhuǎn)還是航行無不需要消耗巨大的能量,。雖然從理論上來說,，即便是不使用還在研發(fā)中的核聚變技術(shù),，核裂變發(fā)電也能滿足,。但在沒有空氣和重力的太空，如何建造這樣大型的設(shè)備,？使用什么樣的燃料……仍然面臨很多的難題,。從現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展來看，只有等離子電推技術(shù)成熟之后,，能將太空站加速至光速范疇,，至少達(dá)到光速的1%左右，制造這樣的太空站才具有意義,。

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