天基太陽(yáng)能系統(tǒng)涉及光電、航天、材料等數(shù)十個(gè)領(lǐng)域,是一項(xiàng)規(guī)模龐大的巨型系統(tǒng)工程。隨著人類在探索太空的征程中越走越遠(yuǎn),未來的空間太陽(yáng)能電站將會(huì)出現(xiàn)在太空旅行的每一個(gè)角落,成為各類太空飛行器的能源補(bǔ)給站。
隨著科技發(fā)展不斷滿足我們夢(mèng)想的需要,越來越多的工程壯舉將會(huì)改變我們生活的世界。以下是世界七大工程奇跡,其中既有大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)這樣距離我們?cè)絹碓浇墓こ添?xiàng)目,也有像火星環(huán)境地球化這樣的對(duì)我們來說還十分遙遠(yuǎn)的夢(mèng)想。
太空太陽(yáng)能電站
太陽(yáng)是人類賴以生存的能量之源,它每秒鐘輻射到地球的能量,相當(dāng)于燃燒500萬噸優(yōu)質(zhì)煤的能量總和。相比于煤、石油等目前得到廣泛應(yīng)用的能源,太陽(yáng)能不僅取之不盡、用之不竭,更是人類未來解決能源危機(jī)的最優(yōu)方案。
然而,由于受晝夜交替、大氣層反射和吸收以及地區(qū)緯度、氣象條件等多種因素影響,目前地面太陽(yáng)能的利用效率并不高,進(jìn)入電網(wǎng)發(fā)電后也只能擔(dān)任輔助和調(diào)節(jié)的“小角色”,大部分太陽(yáng)能都從我們身邊不知不覺溜走了。由于可在外太空時(shí)時(shí)接收太陽(yáng)輻射,幾乎所有的航天器都有太陽(yáng)能發(fā)電和儲(chǔ)電的功能系統(tǒng),天基太陽(yáng)能的構(gòu)想應(yīng)運(yùn)而生。天基太陽(yáng)能系統(tǒng)通過發(fā)射安裝大型太陽(yáng)能電池板陣列的衛(wèi)星,在外太空收集能量后,通過激光或微波等無線傳輸方式將電能傳回地面,可實(shí)現(xiàn)相比地面5倍以上的能量利用效率。
天基太陽(yáng)能的出現(xiàn),可有效解決地面太陽(yáng)能系統(tǒng)在夜間無法發(fā)電的問題,更可避免地面太陽(yáng)能系統(tǒng)接收過程中的能量損失。天基太陽(yáng)能系統(tǒng)一旦研制成功,可直接將太陽(yáng)能并入電網(wǎng),為人類生產(chǎn)生活提供不竭的動(dòng)力源泉,勢(shì)必成為“能源游戲規(guī)則”的改變者。
天基太陽(yáng)能的投入應(yīng)用,可促進(jìn)太空能源基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),未來“太空家園”的“發(fā)電廠”即將誕生!天基太陽(yáng)能不僅可支撐外太空的各類航天設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn),還可構(gòu)建完善的運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)和基礎(chǔ)設(shè)施,更可為天地旅行的飛行器提供新的動(dòng)力。目前正在研判的一種混合動(dòng)力太空飛船,預(yù)計(jì)將采用激光天線接收天基太陽(yáng)能量,相比于依靠化學(xué)燃料推進(jìn)的飛行器在重量上可成功“瘦身”為原先的20到30分之一。
駐扎在高原、海島等特殊地區(qū)的部隊(duì)及其裝備一直是能源需求大戶,但這些地區(qū)的能源供應(yīng)卻“物以稀為貴”。天基太陽(yáng)能可為能源成本高昂的戰(zhàn)區(qū)和軍事設(shè)施,以及后勤保障力量薄弱的戰(zhàn)場(chǎng)提供能量來源。天基太陽(yáng)能系統(tǒng)一旦建成,更可為昂貴的軍費(fèi)開支提供省錢的新路子,未來各類武器裝備和軍事基地可直接依托無線傳輸?shù)奶?yáng)能來驅(qū)動(dòng)。
時(shí)至今日,破壞后勤補(bǔ)給線依舊是實(shí)現(xiàn)出其不意打擊敵人的“上上策”。裝備了大量油料物資的運(yùn)輸補(bǔ)給車隊(duì)不僅會(huì)增加后勤保障成本,更容易成為戰(zhàn)場(chǎng)上攻擊的“活靶子”。天基太陽(yáng)能可全天候補(bǔ)給,大幅度降低執(zhí)行后勤保障的戰(zhàn)爭(zhēng)成本。
迪拜世界島
在像棕櫚島等其他離岸人工島圓滿完工以后,迪拜的世界島正向一個(gè)更宏偉的目標(biāo)邁進(jìn)。可以想象一下,如果擁有一個(gè)外形像某個(gè)國(guó)家或某個(gè)大陸的小島,而且周圍是波斯灣的溫暖、愜意的海水,此時(shí)會(huì)是怎樣的一種感覺?或許是恍如隔世的體驗(yàn)。按照迪拜當(dāng)局的設(shè)想,世界島由300個(gè)小島組成,島上將設(shè)有酒店以及各種休閑旅游設(shè)施。整個(gè)工程項(xiàng)目的規(guī)模已被外界譽(yù)為現(xiàn)代的“世界第八大奇跡”。
盡管這一構(gòu)想或許有一天會(huì)變成現(xiàn)實(shí),但眼下一些項(xiàng)目進(jìn)展并不順利。除了被迪拜留作炫耀的“格陵蘭島”之外,大多數(shù)其他島上的工程都已經(jīng)由于開發(fā)商的債務(wù)危機(jī)而停工。另有證據(jù)稱這幅人造“海上世界地圖”正在漸漸下沉,面臨被淹的危險(xiǎn)。
當(dāng)?shù)卦S多原本雄心勃勃的建設(shè)項(xiàng)目即便沒有被立即取消,但也已無限期推遲。
白令海峽生態(tài)橋
在白令海峽建造一座連接俄羅斯和美國(guó)阿拉斯加州的橋梁?的確如此,不過,這不是對(duì)公元前1.1萬年的簡(jiǎn)單重復(fù)。總部設(shè)立在法國(guó)巴黎的OFF Architecture建筑公司在2009年白令海峽項(xiàng)目競(jìng)賽中以一座壯觀的生態(tài)橋梁設(shè)計(jì)獲得專業(yè)類第二名。該設(shè)計(jì)將大大減少北冰洋和北太平洋之間的航程,這樣一來,北極地區(qū)的氣溫會(huì)下降,緩解全球氣候變暖的影響。
寬53英里(約合85公里)的白令海峽海水非常淺,就像是冰河時(shí)期一座天然形成的大陸橋,所以,OFF Architecture建筑公司的生態(tài)橋設(shè)計(jì)面臨很大的考驗(yàn)。設(shè)計(jì)完成的生態(tài)橋?qū)檫^往的海洋哺乳動(dòng)物和鯨類提供一個(gè)環(huán)形“通道”。
大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)
正由歐洲核子原子中心建造的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)無疑是有史以來人類建造的最大、最復(fù)雜的機(jī)器,用以揭示宇宙起源之謎。
大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)是世界上最大的“冰箱”,需要10080噸液氮和近60噸液氦才能使得對(duì)撞機(jī)龐大的磁體溫度保持在零下271.3攝氏度。
此外,大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的環(huán)形隧道內(nèi)部是整個(gè)太陽(yáng)系最空曠的地方——這臺(tái)裝置的粒子束將在壓力僅僅是月球十分之一的條件下穿越超高真空。雖然無比龐大,但大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)從外面看給人印象并不深刻,因?yàn)槿菁{它的一條長(zhǎng)17英里(約合27公里)的隧道隱藏在地下330英尺(約合100米)處。這條隧道一部分在法國(guó)境內(nèi),另一部分在瑞士境內(nèi)。
圣哥達(dá)基線隧道
2016年6月1日,貫穿阿爾卑斯山脈、長(zhǎng)達(dá)57公里的圣哥達(dá)基線隧道在瑞士正式開通,成為世界上最長(zhǎng)的鐵路隧道。
圣哥達(dá)基線隧道貫穿阿爾卑斯山脈,長(zhǎng)57.1公里,耗時(shí)17年建設(shè),設(shè)計(jì)使用壽命為100年。作為連接荷蘭鹿特丹和法國(guó)熱那亞的歐洲鐵路干線的一部分,該隧道蜿蜒穿過阿爾卑斯山脈,最深處為2,300米,經(jīng)過處最熱的巖石溫度達(dá)46攝氏度。
整體工程包括已開通的勒奇山隧道、仍在建的Cereti隧道,以及一些鐵路隧道翻新工作。這些翻新是為了拐角處的鐵路隧道凈高最少4米,以便允許大型貨運(yùn)集裝箱通過。全部工程將于2020年竣工。
日韓海底隧道
作為亞洲最宏大的建設(shè)項(xiàng)目之一,日韓海底隧道(亦稱韓日友誼隧道或日韓友誼隧道)的建設(shè)雖早已被提上日程,但具體細(xì)節(jié)仍在討論之中。如果該項(xiàng)目最終獲得兩國(guó)政府的批準(zhǔn),一條長(zhǎng)79英里(約合128公里)、連接日本西南部城市唐津和韓國(guó)港口城市釜山的鐵路隧道便將開工建設(shè)。日韓海底隧道的長(zhǎng)度將是連接英法兩國(guó)的英吉利海峽隧道長(zhǎng)度的三倍,而技術(shù)上已經(jīng)得到驗(yàn)證。
火星環(huán)境地球化
人類歷史上最極端的工程項(xiàng)目恐怕將在火星上展開。過去幾十年間,各種各樣的方案浮出水面,欲將距離地球最近的鄰居變成更適于人類居住的地方,也就是說地球化。毋庸置疑,此類工程的規(guī)模將無比龐大——科學(xué)家可能會(huì)改變彗星運(yùn)轉(zhuǎn)軌道,令其撞擊火星以帶來海洋所需要的水澆灌水藻,提高火星大氣中的含氧量。其他方案還涉及將幾面巨大的鏡子安設(shè)在地球軌道,將陽(yáng)光折射到火星極地冰蓋,從而釋放出液態(tài)水和二氧化碳?xì)怏w,啟動(dòng)溫室效應(yīng)。
火星環(huán)境地球化絕非一個(gè)永遠(yuǎn)無法實(shí)現(xiàn)的目標(biāo);如果地球上的人類活動(dòng)不斷降低我們地球家園的宜居程度,這或許是人類將來一個(gè)不錯(cuò)的選擇,即便是迫不得已的選擇。倘若有一天發(fā)生像《百萬年郊游》預(yù)言或描寫的情況,火星恐將成為人類移居外星球的最合適的地方。《百萬年郊游》出自雷·布拉德伯里的短篇小說集《火星編年史》。
書中有這樣一段描寫:幾個(gè)孩子對(duì)火星人充滿了渴望與幻想,希望看一看火星人的模樣,他們的父親說只要看一看平底船,就能揭開這個(gè)謎團(tuán),結(jié)果,孩子們看到的是他們自己的倒影。
(《解放軍報(bào)》、新華社等)