工程师团队提出了一项名为"蝶蛹号"的星际飞船概念设计。这艘长度达58公里(36英里)的巨型世代飞船,旨在搭载最多2400名乘客,开启前往离太阳系最近的恒星系统 —— 半人马座α星(Alpha Centauri)的单程旅程。根据设计方案,"蝶蛹号"内部将包含图书馆、热带森林以及结构制造设施等复杂环境,并通过飞船自身的持续旋转产生人工重力来维持生态系统运行。
在项目简报中,工程师们指出,这段长达40万亿公里(25万亿英里)的星际航程预计将耗时约400年。这意味着飞船上绝大多数乘客终其一生都将在飞船内部度过。当飞船最终抵达目标星系后,其搭载的登陆艇可将乘客转运至该星系中一颗名为比邻星b(Proxima Centauri b)的行星表面。这颗地球大小的系外行星被认为具备潜在的宜居条件。
"蝶蛹号"项目在"海伯利安计划"(Project Hyperion)星际世代飞船设计大赛中荣获冠军。该赛事要求参赛团队设计用于星际航行的多代际飞船概念方案。
飞船上的生活构想
在正式登船之前,"蝶蛹号"项目要求首批飞船居民先在南极的隔离环境中生活并适应长达70至80年的时间,以确保他们的心理健康能够承受漫长的封闭旅程。理论上,飞船本身可在20至25年内建造完成,并通过持续旋转来维持内部的人工重力环境。
这艘长达58公里的飞船采用类似俄罗斯套娃的嵌套式结构设计,由多个同心圆层围绕一个中央核心构成。各层包含了公共空间、农场、花园、住宅、仓库及其他共享设施,整艘飞船的动力将由核聚变反应堆提供。
位于飞船最中心的中央核心区容纳着用于运送人员至比邻星b的登陆艇,以及"蝶蛹号"所有的通讯设备。
紧邻核心的内层区域专门用于食物生产。在受控的环境中,这里将培育植物、真菌、微生物、昆虫以及牲畜。为了保存生物多样性,该层将维持包括热带森林和寒带森林在内的多种模拟生态环境。
从中心向外数的第二层为飞船居民提供公共空间,如公园、学校、医院和图书馆等设施。再向外一层则是供各个家庭居住的生活区,配备有空气循环和热交换系统。
更外一层是工作区域,设有从资源回收、药品生产到结构制造等多种工业设施。第五层,即最外层,将作为仓库使用,储存各种资源、材料、设备和机械。"蝶蛹号"的设计师建议这一层可由机器人管理运行,以减少对人类体力劳动的需求。
飞船内将实施有计划的生育制度,以确保人口维持在可持续的水平。研究团队确定的可持续人口规模约为1500人,这比飞船的最大容量(2400人)少了900人。
负责飞船治理的人员将与人工智能协作。项目工程师在方案中阐述,这种合作模式将"增强整个社会系统的韧性,促进不同世代居民之间更好的知识传递,并深化对'蝶蛹号'飞船复合体整体动态的理解"。
项目的理论性质与现实意义
需要强调的是,该计划目前纯属理论设想,因为其依赖的一些关键技术,例如商用的核聚变反应堆,尚未成为现实。然而,即使是这类假想项目,也能丰富我们现有的知识储备,并帮助工程师改进未来的设计。
"海伯利安计划"评审团在其网站上评价道,"蝶蛹号"设计因其"系统层面的高度协调性、模块化栖息结构的创新设计"以及"整体细节的深度"而令人印象深刻。由五名研究人员组成的获胜团队获得了5000美元的奖金。
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