【外星移民】如何飞离地球最划算？核爆飞船和太空电梯

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精华笔记

要实现外星移民，交通运输是个大问题。

一、火箭方程

1. 星际旅行首先想到的交通工具是火箭，但火箭其实是一种效率比较低的运输方式，因为有著名的火箭方程；

2. 火箭方程的推导很容易。根据动量守恒定律，火箭以向后扔东西的方式获得前进的动力。这些东西带有质量，每扔出去一点，火箭的质量就减少一点；

火箭方程

3. 把一个人运送到太空里需要使其达到11.2km/s的第二宇宙速度，至少需要消耗100升汽油，产生40亿焦耳的能量。然而这100升汽油跟着火箭一起升空，还需要消耗额外的能量，依此类推。经过计算，要把全人类都送上太空，要消耗地球上一半的石油储量；

二、核动力运输

4. 核动力运输是可能性更高的手段，因为核能的能量密度高；

5. 上世纪60年代，美国研究过用连续扔核弹的方式来达到第二宇宙速度，虽然听上去很吓人，但其实效率很高；

6. 这种核动力运输的难点在于如何保证飞船不会被核弹炸毁；

三、太空电梯

7. 火箭消耗的能量除了一部分用于对抗地球引力之外，大部分都用来克服空气阻力了。另一种设想中的运输方式是太空电梯。首先通过太空电梯把人输送到地球大气层之外的轨道中，再进行加速就会容易的多；

太空电梯想象图

8. 太空电梯的架设是个难点。因为电梯是跟着地球一起自转的，在高海拔地区有强大的离心力，一般的金属材料无法承受；

9. 纳米材料中碳纳米管的强度非常大，是建造太空电梯的理想材料。