如何打造一艘适合星际旅行的飞船？

dootbear

经济学人：如何打造一艘适合星际旅行的飞船？

星际飞船设计大赛的获胜方案包括连体摩天轮和一根长达58公里的圆柱。

它们可不是《星际迷航》里的“企业号”。

有一艘看起来像一支记号笔，只不过长达58公里。

第二艘像是一对连体摩天轮。第三艘则是一只巨型水母。

尽管如此，这些方案却是全球首个严肃（或至少半严肃）星际移民飞船设计大赛的获胜作品，目标是设计能“勇敢地前往无人涉足之地”的飞船，用于在另一颗恒星的行星上建立殖民地。

这三项设计是从大约100份参赛作品中脱颖而出的，其他作品的外形从橄榄球到石蛾幼虫不等。大赛主办方认为，这三项设计最有可能在星际航行过程中保持完好，并且能避免船员（或他们遥远的后代）互相残杀。根据比赛规则，设计只能使用现有或“近未来”的技术，禁止光速旅行或休眠舱。换句话说，整个航程将耗费数百年，乘客在这段时间里必须清醒地生活。

银河头脑

大赛的主办方是“星际研究倡议组织（I4IS）”，这是一个由爱好者组成的国际团体，由卢森堡大学航天系统工程教授海因（Andreas Hein）领导。其他成员的日常职业从物理学家到科幻小说作家不等。非常贴切的是，他们的总部位于英国行星学会的办公楼内。该学会的目标是在1933年提出发展太空旅行时曾被视为荒谬，但最终证明是正确的。

获胜设计同样可以追溯到20世纪的理念。名为“蛹号”（Chrysalis）的飞船主要是一个燃料舱，内部容纳一个长达3公里的圆柱。设计灵感来自奥尼尔（Gerard O’Neill）在1974年发表的基于圆柱的太空栖息地构想。蛹号的船员将生活和工作在一组同心圆柱的内表面上，当这些圆柱围绕中心轴旋转时，他们将体验到类似地球的重力。为了防止结构在太空中偏摆，蛹号被设计成由反向旋转的部分组成。

“水母号”（Proximum）则依赖一对“斯坦福圆环”（Stanford torus），这种甜甜圈形的飞船同样是在1970年代提出，并通过旋转来产生重力。设计团队将这两座直径1.6公里的圆环嵌入经过精心雕刻和改造的小行星中（即“水母”的伞部），以保护居住区免受辐射和太空尘埃的侵袭。与蛹号不同，水母号不会随船携带全部燃料，而是会在航程中依靠提前发射的加油站补充燃料。

与此同时，“超离子号”（Hyperion）（如图所示）是500米直径的双轮空间站，类似于电影《2001太空漫游》中的双轮设计。它的居住区分为6个“社区”，每个轮缘有3个。尽管比赛规则中并未要求参赛者提供燃料方案，但给它加上一个类似蛹号的燃料舱也并非难事。

所有三艘飞船都配备了住房、工厂、办公室、医院、学校、运动场、公共集会空间，当然还有农场。能源来源于核聚变反应堆，推进则依靠尚未开发的技术，比如“直接聚变驱动”和“核脉冲发动机”。不过，锂晶体并未被列入其中。

社会结构

然而，在拟议的社会安排上，情况要模糊得多。为了预测未来世代在漫长航行压力下的表现，水母号的方案引用了斯特劳斯-豪世代理论（Strauss-Howe generational theory）。该理论认为历史呈现周期性循环，每个周期约20至25年，并且与“先知”“游民”“英雄”和“艺术家”四种代际原型相对应。

蛹号的居民将依赖一种被称为“液态协同治理”的模式来维持秩序。而超离子号的居民则会采用“一种以理性资源管理和集体发展为核心，而非以利润为导向的经济体系”。

如果这些社会工程学的手段无法维持和平，人工智能将成为后备方案。正如水母号团队所说：“船上的活人未必是飞船上最聪明或最有能力的智慧生命。”

勇敢新世界

最终的结果，可能会是马克思式天堂与托马斯·莫尔（Thomas More）“乌托邦”之间的某种混合体。在理想主义先驱和他们的子女管理下，这种社会也许能维持一两代。但将一千人（I4IS建议的初始船员人数）困在封闭空间中，很可能会导致社会分裂，尤其是在缺乏外部威胁促进团结的情况下。

或许最严重的现实忽视，是对达尔文式繁衍需求缺乏考虑。

一些团队提出了旨在控制和均衡生育的规则，但他们没有明确说明谁来执行这些规则，又通过什么手段来实现。

然而，这一切都假设人类的经济增长和技术进步足以建造这种飞船。

在那样一个资源极为丰富的未来世界，小家庭的趋势也许早已成为不容争辩的常态。也许吧。









来源：

https://www.economist.com/scienc ... interstellar-travel

Jul 31st 2025

dootbear

本文要点:

1. 星际飞船设计大赛评选出三大获胜方案：蛹号、水母号和超离子号。

2. 参赛作品只能使用现有或近未来技术，旅程将耗时数百年。

3. 所有设计都配备生活、生产、教育、医疗及农业设施。

4. 三艘飞船提出不同的社会治理模式，AI被视为维稳工具。

5. 生育控制和社会稳定，是设计中尚未解决的主要难题。

rayki

水母号面积吸收太阳能不错，但是被陨石打击几率大大增加尤其飞跃几百年的尺度，超离子号很像现在科幻电影里面，是不是可以转动，提供离心力，不用穿重力靴，那是厉害的，类似太空漫游2011的飞船了。

swallow7

忽悠，忽悠，忽悠

fayefaye

啥时IPO

dootbear

没大刘的飞船，不及格。

angaozhou

swallow7 发表于 2025-8-4 07:27
忽悠，忽悠，忽悠

战忽局升级为战忽委

violots

感觉第二张图片的飞船靠谱些，圆形的不会容易损坏吧，太空里石块天体很多的

大杨树

船上会实行计划生育吗？

dootbear

大杨树 发表于 2025-8-4 10:12
船上会实行计划生育吗？

你去的话，肯定要。

这么窄小的空间里面，如果好像一龙一样，一个人生一百个。

肯定不够空间了，要大打出手了。

大杨树

dootbear 发表于 2025-8-4 10:18
你去的话，肯定要。

这么窄小的空间里面，如果好像一龙一样，一个人生一百个。

如果像你一样只生一个，是否应该发布生育奖励政策？

scoopy

星际航行飞船如果飞行速度不能接近光速，基本只能在太阳系转转。

dootbear

大杨树 发表于 2025-8-4 10:21
如果像你一样只生一个，是否应该发布生育奖励政策？

在飞船上丁克也不好，不利于飞行几百年。

1–3个应该OK。

10个以上到一龙的百个，飞船承受不起人口增加的压力。

大杨树

dootbear 发表于 2025-8-4 10:26
在飞船上丁克也不好，不利于飞行几百年。

1–3个应该OK。

澳洲鼓励生6个，，我认为这个数目是最优方案

dootbear

大杨树 发表于 2025-8-4 10:33
澳洲鼓励生6个，，我认为这个数目是最优方案

不一样啊，在澳洲本土大陆，空间无限。

在太空船里面，有限。

future2521

社會倫理是個問題，儒家應該最合適。

大杨树

dootbear 发表于 2025-8-4 10:34
不一样啊，在澳洲本土大陆，空间无限。

在太空船里面，有限。

总会有不少人丁克的，，鼓励6个，可以leverage一下

dahkuwateril

材料学和燃料科技不突破，说啥都是白扯。