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“代达罗斯”计划:大英帝国雄心万丈的纸上谈兵?

【代号名称】“代达罗斯”计划

【规范称呼】核聚变动力星际飞船研发与恒星考察计划

【英文名称】Project Daedalus

【发起者】英国星际学会

【发起时间】1973年—1978年之间

【目的】使用无人宇宙飞船对另一个恒星系统进行快速的研究探测

【背景】

“只要50年就可以抵达另一颗恒星,阅尽宇宙美景的同时青史留名;幸运的话,你还能回到地球接受全人类对你百岁大寿的最美好祝愿!”

如果有公司打出这样的商业广告,绝对可以招来全世界的目光,而盼望参与其中的相信也会大有人在。

广告虽然没有,但这样的计划却实实在在。

美苏争霸的“冷战”时代,世界的绝大多数国家基本都是观众、看客,在两位主演激情四溢的现场表演之中,几乎没有展现自己的空间。因为“冷战”的逻辑使它已经不是简单的军事与政治能力的较量,它的较量甚至延伸到了社会及每个人的每一个细胞(关于美苏“冷战”时期的各类怪异、惊悚、神经质、歇斯底里、匪夷所思及疯狂到极致的各类五花八门的行动计划,“历史脉动”将不定期推出,请各位及时订阅、关注本头条号:“历史脉动”),因此世界实际是被美苏斗法裹挟着身不由己向前的。

即便如加拿大这样面积远超美国、中印等人口完爆美苏的大国,也都只能在其后奋力紧追,只求不要被落下太远。在这个过程中,多数具有一定抱负的国家,偶尔也会有惊世骇俗的创意横空出世,为已经对美苏争霸“审美疲劳”的全世界,添加一抹新绿。

右下侧为美国的“土星”V—1型火箭等比例模型

英国就是显示出了某些创造性傲慢的重要一员。

很明显,大英帝国想要刷存在感!它的时间存在感以及空间存在感:曾经的“日不落帝国”,未来的“宇宙帝国”。

而它的刷子除了俗不可耐的核武器,就是“代达罗斯”计划。

【行动经过】

设计中的“代达罗斯”无人探测飞船的高度达到190米,相当于60多层高的摩天大厦;质量为5.5万吨(其中燃料5万吨),科学仪器500吨,相当于半艘“尼米兹”级核动力航空母舰的重量——这是一艘货真价实的星际飞船。因为实在太大,所以这个探测器将在地球轨道上建造。“代达罗斯”探测器是个两级的飞行器,第一级工作2年,把它加速到光速的7.1%,之后第二级工作1.8年,把它加速到光速的12%,然后关闭发动机,在茫茫太空中巡航46年,最后到达目的地。因为在太空中要经受住极低温的考验,探测器外壳大量使用了铍(元素符号Be),使飞行器在低温中仍然能保持结构强度。

左侧为美国纽约帝国大厦的等比例模型

“代达罗斯”号的动力获取方式与“猎户座”那样在外部引爆核燃料截然不同,按照设计,氘和氦3组成的混合燃料球由高能电子束在惯性约束反应室中点燃并爆发,爆发产生的离子气(浆)在磁场的约束下以每秒1000公里的速度排出船尾,以作为动力的来源。通俗点说,就是它的核反应过程在飞船内部的发动机,一个由磁场构筑的无形的“燃烧室”中,向小核燃料球照射发射电子束使之产生爆炸而离子化,无数的离子聚合形成离子浆,无形的“燃烧室”限制住离子浆的运动方向,使它只能通过尾喷口高速喷射出去,从而产生强大的推力——这就是核聚变。这种办法比“猎户座”计划更高效,因为“猎户座”计划中原子弹在尾喷口外爆炸,大部分爆炸能量都没投射到船体上转化为动力。

可以说“代达罗斯”计划的理论是很有说服力的,设计上并没有什么突兀之处。

总的来说,核裂变发动机是相当现实的东西,而核聚变发动机则基本偏向科幻,需要很多技术突破才能变成现实。但裂变材料(铀235、铀238和钍等)很稀缺,而用于核聚变的氘和氚却很多,在近处的月球上尤其丰富。此外,核聚变还有大幅度降低辐射污染的前景,其方式是利用氢核(质子)和硼—11(80%的硼是以硼—11同位素的形式存在)反应,虽然反应困难而且产生的能量小,但不产生γ射线和中子,只产生α粒子,可以说是相当干净的反应。有不少科学家认为执着于受控核聚变是没有意义的,完全可以用不完全受控的核聚变来作为动力,而象“猎户座”所需要的那些技术甚至在上世纪60年代末就已经存在了。所以人们对核聚变发动机仍旧存在更大的期望。

“代达罗斯”的推进系统是核聚变脉冲火箭,这是在20世纪50年代末研究核裂变推进的“猎户座”计划的基础上提出的。1963年,部分禁止核试验条约签署后,需要利用核爆炸驱动的“猎户座”火箭如果不做大的调整已经没有了前途。而“代达罗斯”所依赖的聚变脉冲对环境影响小,不受条约限制。

根据计算,为达到计划速度,“代达罗斯”每秒需要消耗250个燃料球,而由于地球上缺乏氦3储存。这就带来了第一个问题:燃料如何获取?“代达罗斯”计划的设计者构思出了同样野心勃勃的氦3开采方案:在20年的时间里,利用热气球在木星大气中采集所需!?姑且不置可否。

英国人驾着热气球在木星大气中采集氦3而不用担心税务检查

对于长期星际飞行来说,速度不是唯一要解决的问题。由于“代达罗斯”在旅途中不能与地球进行实时通讯,其本身必须要有足够的应变能力才能保证顺利走完全程。一个需要考虑的重要问题是星际尘埃的轰击,虽然介质的密度并不高,颗粒也一般不大,但是在0.12倍光速下,这一影响不可忽略。“代达罗斯”在前方设有铍质偏转罩,并可以通过携带的前导“尘埃虫”飞船生成高速运行的粒子防护云,再结合小型遥控机械装置“看守”在途中的随时修复,理论上飞船可以应对绝大多数情况。

“巴纳德星”被选择为其中一个主要的目标。为什么是“巴纳德星”?

巴纳德星(Barnard's Star)是一颗质量非常小的红矮星,位在蛇夫座β星附近、蛇夫座66星的西北侧,距离地球仅约6光年远。美国天文学家爱德华·爱默生·巴纳德在1916年测量出它的自行为每年10.3角秒,是已知相对太阳自行最大的恒星。为纪念巴纳德的发现,后来称这颗恒星为巴纳德星。巴纳德星距离太阳约1.8秒差距(6光年),是蛇夫座内距离我们最近、宇宙中第二接近太阳的恒星系统,也是第四接近太阳的恒星,前三接近太阳的恒星都是半人马座α系统的成员。尽管它如此的接近地球,但是人类裸眼仍然看不见巴纳德星。

普遍认为巴纳德星系统不适合生命存在

由于它相当接近太阳,而且位于容易观测的天球赤道附近,所以M型矮星巴纳德星比任何恒星受到天文学家更多的研究和注意。天文学家的研究曾经聚焦在恒星的特征、天体测量和推敲系外行星可能存在的极限。虽然这是一颗古老的恒星,天文学家仍然观测到巴纳德星发生过耀斑爆发。

天文学家曾对这颗恒星的一些研究题材发生争议。从1960年代初至1970年代初长达十年之久,天文学家彼得·范·德·坎普(Peter van de Kamp)曾声称有一颗巨大的气体行星环绕着巴纳德星,一些天文学家也接受他的说法。天文学家后来认为恒星附近可能存在类似地球的小型行星,所以巨大行星存在的可能性就大为降低,德·坎普的主张也被推翻。天文学家十分注意这颗恒星,它也是无人旅行到邻近的恒星系统可以快速前往研究的一个目标。

或许各位由此明白了选择巴纳德星的初衷。

在科学任务方面,“代达罗斯”飞船本身携带有两架5米光学望远镜和两架20米射电望远镜,同时次级火箭的40米引擎碟也可以作为通信设备使用。飞行过半后,“代达罗斯”的主计算机将控制望远镜的开启,并对“巴纳德星”拍照,第一批照片将于两年后传回地球。由于飞船本身在到达目标时并不会减速,近距离探测只能持续几十小时。为了充分完成科研目标,一并上路的还有18架由离子引擎驱动的探测器,它们起初存放在“代达罗斯”的载荷舱内,将在抵达“巴纳德星”之前的7.2至1.8年间被陆续释放,并使用所携带的照相机和光谱仪等设备研究恒星及其周边环境。

1978年,英国行星际学会公布了“代达罗斯”计划的最终方案。该计划给出了史上第一份详细的星际飞船设计图纸,旨在论证可能性。但直到今天,“代达罗斯”所需要的大量核心技术仍是纸上谈兵,没有核聚变火箭,没有木星开采技术,在轨道上建造几万吨的航天器也近乎天方夜谭——想一想重量只有区区300多吨的国际空间站所花费的建设时间吧;更不要提的是开支,几万吨的载荷入轨所需要的费用已经是天文数字了,何况“代达罗斯”用到的金属铍开采提炼均非易事,故而每公斤价格高达上千美元;单单是“代达罗斯”的偏转罩就需要50吨的铍,这根本就不是英国这种体量的国家能拿得动、玩得转的;而八分之一光速的速度,这么高的动力能不能很好的掌握,这完全是未知数。因此这样的计划就算真的要变成现实,也必然会以大型国际合作项目的面目出现。

请注意看图片左上角“代达罗斯”号的铍偏转罩

为什么说英国是在刷“存在感”?看看计划的复杂性及令人绝望的投入,这还不能说明问题吗?

【关联性】

1958年,美苏争霸进入到2.0时代——太空争霸,其标志性事件就是美国的“猎户座”计划,这是目前“历史脉动”所掌握的人类第一个核动力星际飞船的项目。仅仅4年,“猎户座”计划胎死腹中,官方的解释是:“‘ 猎户座’飞出大气层时,必将释放出核辐射尘污染地球环境”。但这是一个完全可以通过在大气层内使用常规燃料来解决的问题,因此真实的原因应该还是推重比。附带一句,“猎户座”是一个超受喜爱的名字,据“历史脉动”不完全统计,至少有8个项目都以此冠名,至于这8个“猎户座”都是怎么回事,请见后续的“历史脉动”。

可以看出,某种程度上,“代达罗斯”计划就是“猎户座”计划的解决方案。

2001年,“代达罗斯”计划的后续演进“伊卡罗斯” 计划出水,可目前仍然在构想中。

另外,“百年星河”计划、“移民石”计划、“突破摄星”计划几个最有名的计划,但这些计划尚无一个有明显的进展。这几个计划的玩家只有美国、英国和俄罗斯,这也是国家层面针对星际航行宏愿的实际反映。

【影响】

引发70—80年代世界宇宙探索兴趣的爆棚,核毁灭恐怖平衡下的人类,在籍此逃避烦恼时又多了一丝飘渺的幻觉。

【评论】

光说,那是幻想小说;想做,那得卖铁砸锅。对于这种踩着梯子都够不到的计划,还是洗洗睡吧。

但是,无论“代达罗斯”计划最终的命运如何,英国人的勇敢冒险精神还是值得赞赏的,至少它提供了一种貌似可行的途径。

【相关研究】

“代达罗斯”计划之后,NASA据说也曾经根据“代达罗斯”计划讨论过星际探测的可能性。虽说核心技术尚属未来,但当80年代太空探测的热潮逐渐消退之后,不知道曾经的飞天梦想何时能变为现实。

“代达罗斯”计划的理论依据是什么呢?据说在下面这幅图里。你能看出来吗?

【代号说明】

“代达罗斯”是古希腊神话中修建米诺斯迷宫的工匠,墨提翁的儿子,厄瑞克透斯的曾孙,厄瑞克族人。他是一位伟大的艺术家,是位建筑师和雕刻家,相当于我们的伟大祖先公输班。世界各地的人都十分赞赏他的艺术品,说他的雕像是具有灵魂的创造物,因为从前的大师创作石像时,都让石像闭上眼睛,双手连着身体,无力地垂落下来。而他第一个让雕刻的人像张开眼睛,往前伸出双手,并迈开双腿好像走路一样。

对代达罗斯技艺的高度评价,更加凸显了后人禀赋的愚钝

起初,代达罗斯的外甥塔罗斯跟他学习雕塑,他很高兴,尽心尽意地教这个“徒弟”。可是几年之后,外甥的技术竟然超过了舅舅,并且好学的塔罗斯还发明了制造陶器的轮盘和旋转的车床,一下子引起了轰动,名声也越来越大。代达罗斯开始嫉妒外甥,终于他寻了个机会,把塔罗斯从雅典卫城上扔了下去!可是法网恢恢,事情被人发觉了,他被法庭判处死刑。为了逃避惩罚,代达罗斯逃到克里特岛上。

他来到克里特岛成为国王弥诺斯的朋友,被当作有名望的艺术家受到极大的尊重。国王委派他给牛头人身的巨怪弥诺陶洛斯建造一所住宅,要让进去的人都感到晕头转向,迷失方向。代达罗斯头脑灵活,带领自己的儿子伊卡罗斯尽心建造了一座迷宫。里面迂回曲折,使进去的人不由得眼花缭乱,双脚不由自主地走到岔道上去。无数的过道互相交错,犹如夫利基阿的密安得河迂回的河水,一会儿顺流,一会儿倒流,又回到它的源头。迷宫造好后,代达罗斯走进去察看,连自己也找不到出口处。弥诺陶洛斯就深藏在迷宫的深处。根据古老的规定,雅典城每九年必须给克里特国王送上七名童男童女,作为进贡弥诺陶洛斯的祭品。

弥诺斯王为了不泄露迷宫的秘密,也不想代达罗斯的技艺外流,根本没有让他走的意思,岛被封闭,船只全部被清理。这在代达罗斯的预料之中。弥诺斯王虽然封住陆上和水上的去路,但在空中是畅通无阻的。他开始收集整理大大小小的羽毛,把最小最短的羽毛拼成长毛,看上去像天生的一般。他把羽毛用麻线在中间捆住,在末端用腊封牢。最后,把羽毛微微弯曲,看起来完全像鸟翼一样。

儿子伊卡罗斯站在他的身旁,用一双小手帮父亲劳动。父亲听凭他在一旁随意地摆弄羽毛,微笑地看着他的笨拙的动作。终于一切都完成了。代达罗斯把翅膀缚在身上试了试。他像鸟一样飞了起来,轻轻地升上云天,然后重新降落下来。他又指教儿子伊卡罗斯如何操纵。他已给他做了一对小羽翼。

“你要当心,”他叮嘱道,“必须在半空中飞行。你如果飞得太低,羽翼会碰到海水,沾湿了会变得沉重,你就会被拽在大海里;要是飞得太高,翅膀上的羽毛会因靠近太阳而着火。还有,你不要向北极大熊星座飞,也不要向猎户座腰间的出出鞘宝刀飞,你要跟着我飞。”代达罗斯一边说,一边把羽翼给儿子缚在他的双肩上,但他的手却在微微地发抖。最后,他拥抱着儿子,还给了他一个鼓励的吻。两个人鼓起翅膀渐渐地升上了天空。父亲飞在前头,他像带着初次出巢的雏鸟飞行的老鸟一样,小心地扇着翅膀,不时地回过头来,看儿子飞行得怎样。

法国插画巨匠古斯塔夫多·雷笔下的代达罗斯父子生死离别瞬间

开始时一切都很顺利。不久他们就到达萨玛岛上空,随后又飞过了提洛斯和培罗斯。伊卡罗斯兴高采烈,他感到飞行很轻快,不由得骄傲起来。于是,他操纵着羽翼朝高空飞去,可是惩罚也终于飞来了!太阳强烈的阳光融化了封蜡,用蜡封在一起的羽毛开始松动。伊卡罗斯还没有发现,羽翼已经完全散开,从他的双肩上滚落下去。不幸的孩子只得用两手在空中绝望地划动,可是他浮不起来,一头栽落下去,最后掉在汪洋大海中,万顷碧波把他淹没了。

荷兰画家格尔佐乌斯的力作《伊卡罗斯的跌落》,通过伊卡罗斯绷紧的肌肉,可以感受到他的紧张

这一切发生得很突然,瞬间便结束了,代达罗斯根本没有觉察到。当他再次回过头来时,没有看见他的儿子。“伊卡罗斯,伊卡罗斯!”他预感不妙,大声呼喊起来,“你在哪里?我到哪里才能找到你?”最后,他惊恐地朝下面瞅了一眼。他看到海面上漂着许多羽毛。代达罗斯连忙收住羽翼,降落在一座海岛上,将羽翼放在一边,他张大眼睛,满怀希望地寻找着。一会儿,汹涌的海浪把他儿子的尸体推上了海岸。

美国当代幻想艺术大师波里斯·瓦莱约笔下的代达罗斯,注意远处的代达罗斯

代达罗斯诅咒自己的技艺、悔恨自己的恶行,可一切于事无补。悲伤的代达罗斯掩埋了儿子的尸体。为纪念他的儿子,将此海岛叫做“伊卡利亚”。

海仙女们怜悯可怜的伊卡罗斯

代达罗斯正在埋葬不幸的儿子的时候,忽然有一头聒噪的山鸡从泥沟里向外望他,不断地拍着翅膀, 发出高兴的声音。这种鸟在当时还是一种新鸟,以前没有见过的,只是新近才变出夹的。代达罗斯,这只鸟发出来的是谴责你的声音啊!这只鸟是塔罗斯变化的!雅典娜最爱聪明人,把塔罗斯变成一只鸟,给他装上羽毛,让他在天空飞。 塔罗斯生前的聪敏现在都长在两翼和两脚上了,但是他还保持自己原来的名字。 这鸟飞得不高,也不在树顶上或岩石顶上筑巢,它总是沿看地飞,在矮丛中生蛋,因为它总记得当初是跌死的,所以总怕到高的地方。

现代艺术家摄影PS图

代达罗斯怀着悲痛,又继续飞行。他飞向西西里岛,这里是国王科卡罗斯统治的地方。就像从前在克里特岛上受到弥诺斯的款待一样,他在这里也受到盛情接待,被当作贵客。

伊卡罗斯魂归大海、陈尸海滩

他的艺术天才使当地居民十分惊喜。他在那里兴修水利,造了人工湖泊,又把湖水顺着河流一直送到附近的大海。在陡峭的山峦顶上,有一块无法攀登冲击的险要地方,连树木也难生长,他在上面建造了一座坚固的城池,修筑了一条羊肠小道盘旋而上,直到山顶。这样的城堡只要三、四个人就可以守护,固若磐石。科卡罗斯国王选择这座难以攻克的城堡存放他的珍宝。

安哥拉发行的“伊卡罗斯”邮票

代达罗斯在西西里岛上完成的第三件工程是在地面上挖一座深洞。他从洞里巧妙地引取地下火的热气,所以,即使一座潮湿的岩洞,现在也舒适得如同暖室,好像岩洞里安了取暖设备一样,人在慢慢地出汗,却又不嫌太热。此外,他还扩建了厄里克斯山上的阿佛洛狄忒神庙,给女神献祭了一只金蜂房。代达罗斯精心雕刻,那些小蜂窝几乎达到乱真的地步,跟天然的蜂窝一模一样。

变态的日本人心中的伊卡罗斯

代达罗斯成了科卡罗斯国王的座上客。他在这里培养了许多有名的艺术家,成为西西里岛土著文化的奠基人。他在那里虽然受到敬重和礼遇,但丧子之痛笼罩了他的一生,晚年时更加忧郁、苦恼,终了西西里并被埋葬在那里。

独具匠心的法国画家布鲁盖尔的《伊卡罗斯的坠海》。可伊卡罗斯在哪?找不到的朋友们,请注意下期“历史脉动”

看了上面关于“代达罗斯”的故事,各位可能就会体味到英国人在给计划命名时的苦心了吧?

另外,有人指出,图中的迷宫不是“代达罗斯”老先生建的。真正的迷宫在下面。

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