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經(jīng)考證,《流浪地球》“黑科技”的影子在這里
3020 2019-02-20

《流浪地球》的故事,就發(fā)生在50年后的未來,時間線與現(xiàn)實接軌,沒有特別強的距離感、陌生感。電影中的很多未來場景,以當前的技術(shù)儲備,并非遙不可及。

科幻文學的創(chuàng)意,很大程度上來自于現(xiàn)實生活中科學技術(shù)的進步。片中出現(xiàn)了大量細節(jié)考究、貼近于現(xiàn)實的設(shè)施、裝備。領(lǐng)航員空間站、行星發(fā)動機、地下城、運載車……這些電影中的“神器”充滿想象力和希望;但并非完全架空,大都可以從中國企業(yè)的“家底”里找到“影子”。

領(lǐng)航員空間站VS天宮空間站

電影:領(lǐng)航員空間站

在電影中,領(lǐng)航員空間站承擔了全球通信、信息存儲、開辟道路等各項使命,成為地球上全人類的中樞平臺和未來希望。

現(xiàn)實:“天宮”空間站在現(xiàn)實中,由航天科技主導研發(fā)制造的中國“天宮”空間站,建成后將成為我國長期在軌穩(wěn)定運行的國家太空實驗室,國際科技合作交流的重要平臺。

從尺寸上看,雖然沒有領(lǐng)航者那么大,但是“五臟俱全”——

中國空間站額定乘員3人,乘組輪換時最多可達6人。

基本構(gòu)型包括核心艙、實驗艙I和實驗艙II,每個艙段規(guī)模20噸級。

核心艙包括節(jié)點艙、生活控制艙(分為大柱段和小柱段)和資源艙三部分,有3個對接口和2個停泊口。

對接口用于載人飛船、貨運飛船及其他飛行器訪問空間站,停泊口用于兩個實驗艙與核心艙組裝形成空間站組合體,另有一個出艙口供航天員出艙活動。

核心艙軸向長度16.6米,大柱段直徑4.2米,小柱段直徑2.8米,主要用于空間站的統(tǒng)一控制和管理,以及航天員生活,具備長期自主飛行能力,能夠支持航天員長期駐留,支持開展航天醫(yī)學和空間科學實驗。

從功能上看,中國空間站具有鮮明的中國特色和時代特征——

可艙外活動。采用轉(zhuǎn)位機構(gòu)和機械臂結(jié)合,進行艙段轉(zhuǎn)移、對接,在航天員和機械臂協(xié)同下,可以完成復雜艙外建造和操作活動。

可擴展空間。建造規(guī)模適度,預(yù)留了艙段和艙外載荷平臺擴展能力,最大可擴展3個艙段。建造規(guī)模適度,預(yù)留了艙段和艙外載荷平臺擴展能力,最大可擴展3個艙段。

可進行觀測。設(shè)計新型平臺裝載大型光學設(shè)施,開展巡天和對地觀測。

可進行補給。與空間站共軌飛行,必要時可停靠空間站進行維護和補給,開辟了分布式空間站體系架構(gòu)的創(chuàng)新模式。

可科學研究。規(guī)劃了密封艙內(nèi)的科學實驗柜、艙外暴露實驗平臺等,支持在軌實施空間科學、空間生命科學與生物技術(shù)、微重力基礎(chǔ)物理、空間材料科學等眾多領(lǐng)域的科學研究和應(yīng)用項目。值得關(guān)注的是,助力“地球”開啟流浪之旅的火箭,不是什么“未來貨”,而是現(xiàn)實中存在的——中國航天科工快舟火箭?!读骼说厍颉菲霈F(xiàn)在快舟火箭基礎(chǔ)級、末級包裝箱上以及整流罩上。

行星發(fā)動機 VS 核聚變“人造太陽”計劃

電影:行星發(fā)動機

影片中,人類為了推動地球離開太陽系,建造了1萬多座行星發(fā)動機,高達11000多米,每臺可產(chǎn)生150億噸的推力,但所用的燃料只是石頭,其原理是“重核聚變”,簡單來說,即是將石頭中所包含的元素進行核聚變反應(yīng)。

在科幻世界中,核能是人類馳騁宇宙、穿越黑洞、空間跳躍等等高難度動作能源領(lǐng)域絕對的主力。20世紀人類最重大的發(fā)現(xiàn)之一——核反應(yīng)可控核聚變被認為是有可能解決人類能源問題的“圣杯”。

現(xiàn)實:核聚變“人造太陽”計劃我國早在1983年便提出了“熱中子反應(yīng)堆——快中子增殖堆——受控核聚變堆”的核能三步走發(fā)展戰(zhàn)略。在聚變堆階段,位于中核集團核工業(yè)西南物理研究院的中國環(huán)流器二號A(HL—2A)裝置正在承擔國際熱核聚變實驗堆(ITER)計劃相關(guān)的前沿物理問題與關(guān)鍵技術(shù)的科研任務(wù),并實現(xiàn)了多個突破。

▲正在建設(shè)中的國際熱核聚變實驗堆(ITER)場址

▲中國環(huán)流器二號A(HL—2A)

在西物院聚變所實驗大廳,便能看到一個呈橘紅色、橢圓形、放射狀的龐大實驗裝置,這就是中國的“人造太陽”裝置——“中國環(huán)流器二號A”??茖W家計劃用磁場把一團高溫(上億度)高壓的等離子體“火球”懸浮起來,跟周邊的任何材料不接觸,這時就可以對等離子體加熱、控制,以實現(xiàn)受控聚變反應(yīng)而釋放能量。這與太陽發(fā)光發(fā)熱的原理相似,因此人們將這類裝置稱為“人造太陽”。

國際上通過合作和技術(shù)共享,共同進行核聚變研究。2006年,中國作為七方之一參與ITER計劃,而中核集團西物院是中國加入ITER的重要技術(shù)支撐單位。十多年來,中國在受控核聚變方面開展了全面而深入的研究,核聚變科學和工程成果顯著。在人類追逐“人造太陽”的路上,中國正從“追趕者”、“并跑者”,成長為具備強大國際輸出能力的“領(lǐng)跑者”。

地下城 VS“地殼一號”萬米鉆探機+全球最大“地下城”武漢光谷

電影:地下城

沒有了太陽光照,流浪地球的氣溫急劇下降,人類只能依靠地球本身的熱量。地核溫度高達6000℃,地下?lián)碛胸S富的地熱資源。因此,人類轉(zhuǎn)入地下5000米的地下城。

現(xiàn)實:“地殼一號”萬米鉆探機

目前,由航天科工下屬宏達集團和吉林大學共同研發(fā)制造的我國“地殼一號”萬米鉆探機已經(jīng)挖到了地下8000米左右的深度。建造地下城,深度已經(jīng)不成問題。

2018年7月,“地殼一號”正式宣布完成“首秀”:完鉆井深7018米,創(chuàng)造了亞洲國家大陸科學鉆井新紀錄,標志著我國成為繼俄羅斯和德國之后,世界上第三個擁有實施萬米大陸鉆探計劃專用裝備和相關(guān)技術(shù)的國家。

“地殼一號”萬米大陸科學鉆探鉆機組裝后約20層樓高,整個組件占地1萬多平方米,鉆進能力可達到1萬米??蒲袌F隊自主研發(fā)、改進了該鉆的高轉(zhuǎn)速全液壓頂驅(qū)系統(tǒng)、高精度自動送鉆系統(tǒng)和起下鉆自動排管系統(tǒng)等一系列關(guān)鍵技術(shù),并采用國內(nèi)領(lǐng)先的數(shù)控變頻電動鉆機技術(shù)(DBS),使其鉆探能力達到世界先進水平。目前,“地殼一號”日鉆進速度最快可達到265米,最快機械鉆速可達到每小時28.8米。

現(xiàn)實:全球最大“地下城”

在地下,就可以滿足生活的一切需求?不用等科幻,不用等未來,目前已經(jīng)有了。

中國建筑承建的武漢光谷中心城正在建設(shè)3層的地下空間,空間之間互相連通,總建筑面積51.6萬平方米,相當于72個足球場,建成后成為全球規(guī)模最大的單個地下空間項目。

最下層:地鐵軌道、地下停車、市政管廊安排有序,該區(qū)域?qū)⒂械罔F11號線、19號線等線路經(jīng)過,地下空間設(shè)有4個地鐵站;

中間層:公共通廊配合商業(yè)體,讓人們在不受風吹日曬的狀態(tài)下愜意步行;

最上層:公共綠地、廣場和道路連為一體。

地下空間建成后將形成交通、購物、辦公、娛樂、文化等設(shè)施齊全的地下城市,居住人口達40萬。地下城包括下沉式廣場,種植有花木,設(shè)置有噴泉等設(shè)施。4條地鐵、地下走廊、2000個停車位、長23.5公里的綜合管廊……市民不出地下空間,也能享受舒適生活。

運載車 VS 巨型卡車

電影:運載車

“道路千萬條,安全第一條。行車不規(guī)范,親人兩行淚”成為了全網(wǎng)金句。伴隨著這句警示語,《流浪地球》中的重型運載車成為出鏡率非常高的道具了。已經(jīng)踏上“流浪”旅途的地球,地表已經(jīng)達到了-87℃。在這樣的極端條件下,運載車依舊能夠跨越山川完成各種任務(wù)。

現(xiàn)實:巨型自卸卡車

這是國家能源集團礦場使用的國產(chǎn)SF33900電動輪自卸卡車。卡車長13.645米、寬8.364米、高7.100米,平均年運行時間5702.38小時,空車重量166噸,額定載重量220噸,柴油箱容積3520L,最高車速64.5km/h。

救援隊機甲 VS 外骨骼機器人

電影:救援隊機甲

電影中的救援隊員,穿戴了非常先進的機甲,不僅可搭載通信器材、武器等多種裝備,而且“力大無窮”。

但是,在影片拍攝過程中,演員不僅無法從機甲“借力”,還要以肉身扛起這身重量達60公斤的道具。

現(xiàn)實:外骨骼機器人

從現(xiàn)實的角度來看,電影中的這套外骨骼系統(tǒng),可以發(fā)揮極大的作戰(zhàn)價值?,F(xiàn)代戰(zhàn)爭中,士兵需要承載的重量在逐步上升,但是人類的體力是有極限的;火力的密度也會越來越大,缺乏保護的士兵生存性越來越脆弱。因此,為未來的軍隊裝備單兵外骨骼系統(tǒng),就成了各國都在研究的方案。

上圖中的這款穿戴式外骨骼助力機器人,是由中國兵器工業(yè)集團西北機電工程研究所研制的一種高端智能機器人裝備。

系統(tǒng)兼具負重攜行、托舉搬運兩種工作方式,可完成50kg負重行走、上下臺階、上下斜坡,以及45kg托舉搬運等功能,可在1分鐘內(nèi)完成工作方式轉(zhuǎn)換,以4km/h速度可在平地連續(xù)行走10km。行走、站立、轉(zhuǎn)體、上下樓梯、上下斜坡……都可以實現(xiàn)!

而且,這套機器人折疊后可裝箱運輸,實乃行軍作戰(zhàn)、居家旅行的常備佳品!

當然,《流浪地球》里的“現(xiàn)實梗”還有很多,歡迎補充!

國運興,則文運興。

頂尖的中國科幻,背后是頂尖的中國科技,

以及頂尖的中國企業(yè)。

掌聲送給中國企業(yè)科技工作者們!


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