《星球大战》：科幻也是一种真实

航天 · 2016-10-31 15:30:15

最近什么电影比较火？当然是充满原力与觉醒的《星球大战7》。日前，正在上映的《星球大战7》一骑绝尘，以势如破竹之力横扫各国票房纪录。对于《星球大战》的“死忠粉”来说，影片中炫酷的科幻技术，有一部分正在变成现实令他们怦然心动，而本版则另辟蹊径，告诉大家影片的真正主角——星球，到底有没有真实蓝本？造一个影片中的星球是不是天方夜谭？死星也能成真？曾经一位美国网友在该页面上发起了一项签名征集活动，建议奥巴马政府提供足够的资源和资金，建造一个与电影《星球大战》中“死星”类似的终极武器系统。该请愿声明写道：“通过集中国防资源建设一个超级空间站平台和武器系统，比如‘死星’，可以刺激建筑、工程设计、太空探索等多个行业，创造更多就业机会，并加强国防。”两个月后，美国政府的回应出现在白宫网站上。那么，那颗在1977年的大银幕上已被天行者消灭的死亡之星真的能“复活”吗？美国政府又是如何回复的呢？天文数字的挑战在影片《星球大战》中，死星的全称为“DS-1轨道战斗空间站”，是银河帝国建造的巨型超级武器的代号。这座球形军事空间站直径达120公里。配备的火力足以摧毁一颗行星。乍一看死星的直径只有区区120公里，仅相当于北京到天津的距离，算不上什么天文数字，用料应该很省才对。于是这位网友的网络号召一出，美国宾夕法尼亚州的大学生就展开了计算。他们假设死星完全用钢建成，并假设死星上钢铁结构占总体积的比例与现代军舰相仿，得出的结果很吓人。这颗人造星球需要用1080万亿吨钢才能造出来。按照目前全世界的钢产量来推算，要经过833315年才能生产出这么多钢材。仅钢材一项的开支就高达85 万万亿美元，这相当于目前全球各国GDP总和的1.3万倍。再看死星原材料的入轨与装配。载人航天器常用的近地轨道距地面三、四百公里，死星在这里装配很容易被稀薄大气拖曳减速，其自身巨大的质量搞不好还会在海上掀起潮汐。因此，理想的装配轨道是3.6万公里高的同步轨道。按照目前一般火箭能发射到地球同步转移轨道的运载能力为5吨来计算，仅运输钢材到同步轨道就需要发射火箭216万亿次。核心技术在险峰除了建造时间太长、耗材太多之外，死星所需的多项核心技术在目前也都属于科幻范畴。影片中的死星，本质上是一个配备着“超级激光炮”的活动炮台。它用“离子推进系统”提供飞行推力，乘员安全舒适地生活在金属舱室围成的“人工环境”中，所有这些都靠“超物质反应器”提供能量。以上几项就是死星的核心技术。“超级激光炮”之于死星就像火炮之于坦克，是死星存在的意义所在。在影片中，死星的激光足以令一颗类地行星内部气化而爆炸。目前，人类掌握的威力最强大的激光器是美国用于激光约束核聚变的“国家点火装置”。它可以把200 万焦耳的能量通过192条激光束聚焦到一个2毫米的冷冻氢球上，从而产生高达1亿摄氏度的温度。但这些能量距离使整个行星爆炸差得太远。在死星内部营造“人工环境”也使人头痛。根据《星球大战》的设定，为维系死星的基本运转，至少需要100多万人进行日常工作。而整个死星更是拥有容纳10亿多人的内部空间。目前，航天员在国际空间站上生活一年需要消耗4～5吨物资。一颗满员的死星需要多少消耗品呢？显然，为了维系死星上人员的身心健康，必须研制以高等植物为主体的自循环生态系统。20世纪80年代末，总体积18万立方米的生物圈二号尚无法支持7 位实验者两年的封闭生活，死星上的缩微生物圈又能做何表现呢？也许，偶尔来此巡幸的银河帝国皇帝和黑武士可以吃上特供的新鲜蔬菜，其余100多万人天天吃小球藻饼干、喝马桶循环水受得了吗？至于让死星以超光速游弋于整个银河系、制造人造引力场……这些电影中的设定都与狭义相对论的光速最大原理和广义相对论的时空观相悖，所以还有待基础物理理论取得突破才行。白宫的回复美国政府的答复当然是否定的，其回复如下：政府已经了解你们对于创造就业机会和增强国防的愿望，但是我们不可能建造“死星”，原因如下：首先，据估算“死星”的建设成本将高达850万万亿美元。我们试图减少财政赤字，而不是增加赤字。其次，政府不支持摧毁行星的做法。最后，为什么我们要花费纳税人的钱去建造一个仅用单人飞船就能摧毁的“死星”呢？（赵洋）起码那些“星球”是真的贝斯平——气态巨行星：炙热的庞然大物在《星球大战·帝国反击战》中，有一颗名为贝斯平的气态巨行星，它是“云城”的家园。这座悬浮的城市就在从事大气开采工作。目前，由诸如开普勒空间望远镜之类的设备发现的许多气态巨行星均是所谓的“热类木星”。对于悬浮的城市来说，这些被恒星近距离炙烤着的庞然大物也太过灼热了。然而，最近的一项发现表明，太阳系外的气态巨行星也可以像太阳系里气态巨行星一样，在类似的距离上绕着它们的恒星公转。一个国际天文学研究团队就发现了一颗这样的行星，堪称太阳系里木星的“双胞胎”。在影片中，贝斯平星的大气中有一层空气可供呼吸，这对于悬浮城市来说是再理想不过了。在我们的银河系中，不断涌现的技术让我们能够读取真实的系外行星大气的化学成分，这其中就包括气态巨行星。用不了多久，我们也将有能力分析潜在宜居太阳系外行星的大气。

开普勒-78b穆斯塔法——岩石行星：很难成为巅峰对决之地行星穆斯塔法在电影《星球大战·西斯的复仇》中，是欧比旺·克诺比和天行者阿纳金之间史诗般对决的那颗星球。现实中，有好几颗系外行星与之对应。那些由岩浆覆盖的熔融星球，比如开普勒-10b和开普勒-78b，都是大小与地球相仿的岩石行星，它们的地表可能是永久的地狱。开普勒-78b大约比地球大20%，质量是地球的2倍；它的密度也与地球相当，意味着它可能由岩石和铁构成。这可能使得它就像穆斯塔法一样，适合于开矿，不过由于太靠近它所围绕的恒星，再加上炙热的温度，它不太可能成为工业化开矿的舞台，也不太可能成为光剑对决的场地。开普勒-10b也没有好太多，这个由开普勒望远镜发现的第一颗岩石星球，同样靠近太阳，比水星绕太阳的轨道还要近大约20倍。开普勒-10b上凉爽的一天，就意味着白天的气温可能高达1300摄氏度，甚至比地球上熔岩流还要热。这样的地表没有任何大气覆盖，或许能够使铁和硅沸腾。

行星OGLE-2005-BLG-390霍斯——霍斯：一颗“流产”的木星行星OGLE-2005-BLG-390又称“霍斯”是一颗寒冷的超级地球，也有可能是一颗“流产”的木星。由于无法成长到足够巨大，它的最终质量只有地球的5倍，地表被冰封在极其严寒的环境中，表面温度估计只有零下220摄氏度。这很可能意味着，那里没有影片《星球大战》里的霍斯星球上那种名叫汤汤的两脚兽，甚至不会有可怕的长着獠牙的雪地怪兽丸帕了。

开普勒-16b塔图因——开普勒-16b：这颗星有点冷在影片中，天行者卢克的家园是行星塔图因，据说该星球拥有险恶的沙漠环境，与此同时，由于受到两颗太阳的炙烤而深受沙尘暴席卷之苦。真正绕着两颗或者更多太阳旋转的太阳系外行星，环境要更为恶劣。开普勒-16b是开普勒望远镜发现的第一颗绕着两颗恒星旋转的行星。然而，这颗行星很可能较为凉爽，大小与土星相当，主要由气体构成，只有一部分由岩石构成。开普勒-453b也环绕两颗恒星旋转，是一颗气态巨行星，不过它的轨道位于宜居带内，这意味着它拥有的任何卫星都有可能适宜生命生存。安铎——潜在卫星：爱上流浪的卫星安铎星是伊沃克人的森林王国，它绕着一颗气态巨行星旋转，在电影《星球大战·绝地归来》中登场。事实上，2014年，科学家通过微引力透镜技术发现了一颗潜在的太阳系外卫星。这颗卫星就绕着一颗流浪行星旋转，不属于任何一颗恒星，而是自由地飘荡在太空中。这颗行星在某个已经被遗忘的行星系统形成之初被抛掷出来，从此以后只有它的卫星跟它相依为命。奥德兰——小行星：被白矮星撕成碎片在电影《星球大战·新希望》中，莱娅公主惊恐地眼看着自己的家园——行星奥德兰被帝国的死星炸成碎片。然而，真正的太阳系外行星也可能经历极端的破坏。在现实中，2015年，美国宇航局的钱德拉X射线天文台发现，一颗白矮星正在吞食一颗较小行星的最后一点碎片。白矮星是超级致密的恒星残骸，大小与地球相当，重力却比太阳表面超出10000倍。它所施加的潮汐力，能够将一颗行星撕成碎片。

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