第14章 ——宇宙飞船重力舱理论基础猜想

在太空中0重力也是对人们太空生存的一个重大影响，因为人类生存于地球引力的环境中早已习惯了地球的引力环境。在没有重力的情况下反而让人们无法适应，不论是生活、工作还是身体机能均是如此。太空飞船作为人们在太空中生活、工作或者是战斗的平台，解决地球重力环境的问题是必不可少的。我们姑且把模拟地球重力环境的这个工人们工作、生活、战斗指挥的空间称为“重力舱”。

那怎么才能建成重力舱呢？我们在这里先不考虑其他太多因素，单就引力舱的技术理论方案问题进行大胆的猜想一下。

第一种方案，利用离心力原理建设重力舱。设计一个可以围绕圆心旋转的舱体，根据离心力加速度公式计算，设计合适的转速来模拟地球重力环境，建设重力舱。经初步计算，半径为10米时旋转线速度约为6.28米/秒，大约6秒转一圈；半径为1000米时，旋转线速度约为62.8米/秒，约1分钟转一圈。我们在此基础上可以建设一个层高5米的，三至五层的工作工作舱，一些生活、工作环境，设备基本均可以在这个空间内完成，利用旋转产生的离心力模拟地球引力。重力舱通过悬浮或者轨道和飞船龙骨固定，利用电能提供旋转和制动动力。在重力舱和飞船连接的人员和设备进出的地方同样建设一个同心的圆形轨道过渡舱，该轨道和重力舱按照一些出入口通过舱门精确密封对接。人员设备可以先行进入该圆形轨道过渡舱，然后固定在舱壁上，过渡舱加速至和重力舱同样的角速度再通过加减速找到需要到的重力舱对接口，同步对接后人员、设备再从对接口进入重力舱。这种对接方式就如同电梯一样，进去，找到合适的楼层，进入。这种方案的缺点是，在飞船加速和转向时重力舱的问题不好解决。要保证重力舱不受太大影响，飞船改变运动状态时就不能有太大的加速度，必须控制在重力舱中的人们能接受的范围内。

第二种方案，利用飞船加速度建设重力舱。假如飞船能保持一个g的加速度进行飞行，那就可以在飞船内部与飞船行进速度相反的方向上建设一个重力舱，人的头是朝向飞船行进的方向的。这种做法在飞船的匀速行进过程中人们可以自由的在飞船和重力舱各处自由的活动和出入。这个方案的弊端是:第一，在开始加速时，人们的状态必须调整好，也就是说必须是脚朝向地板，头朝向行进方向。从地球出发时人必须固定在舱壁上，开始有过载，后面随着地球引力的减小，慢慢调整加速度，问题不大：第二，飞船不能急速转向，转向加速度必须在人们的接受范围。否则人会倾倒或者乱飞，重力舱里面的物品也会四处乱飞乱撞：第三，也是最致命的，飞船不可能一直保持一个g的重力加速度运行。就按照光速来算(30万km/s÷10m/s=30000000s=8333.3h=347天)也就不到一年的时间就达到了。后面怎么办？当然，按照目前的理论，光速是达不到的，随着速度的加大，需要的力无穷大；第四，减速着陆的话，需要调整姿态至脚朝向着陆星球的球心方向，然后慢慢调整减速。

第三种方案，利用能量场引力建设重力舱。假如能量场产生引力的假设成立（详第11篇，宇宙中先有引力还是先有质量——引力和质量到底有没有关系；9篇，物质的组成——能量），可以在飞船的底部为建设一个能量场。该能量场的引力加速度设计为一个g，这样就刚好可以满足重力舱的引力需求。该能量场不仅可以用来模拟重力，还可以用来提供飞船飞行的动力。通过设置的能量场引力屏蔽设备，在飞船的表面或者周围做到灵活可控的，局部或全部屏蔽该能量场的对外引力，在没有被屏蔽引力的方向就被宇宙中的引力场所牵引，这样就可以控制飞船的行进方向，并提供加速度。这种方案应该是最完美的，飞船的内部各仓室基本上可以按照地球重力情况下建设，重力舱不需要限定在特殊部位和限定形状。通过屏蔽引力控制可以使重力舱保持平稳的重力环境，也可以调整飞船的飞行状态。当然，飞船的驱动单靠能量场引力是不能满足的，必须附加其他驱动设备。引力系统在正常情况下是比较弱的，只能提供缓慢的加速。弊端是当紧急加速时，加速度也必须是在重力舱里人员能够接受的范围。不然就需要在飞船的头部和尾部同时建设一个能量场，专门用来提供用以抵消加速和减速时的惯性力的引力。这个工程量想想就太庞大了，而且需要在飞船内部设置引力屏蔽系统，同时还需要能量场强度可控，产生的引力大小可控，想着就觉得头大。

以上三种方案就是大开脑洞能够想象出来的方法。希望有其他更可行的办法能够进行沟通交流。希望我们能够尽快建成重力舱，模拟地球引力环境遨游太空。