人工碼字機(jī)



前段時間,我國第3艘航母“福建艦”在“小船兒推開波浪”的歌聲中海試航行;不久之前,沿海數(shù)萬艘漁船集結(jié),高掛國旗,遠(yuǎn)航南海——這樣的場景,是不是也激起了你對大海的向往呢?在地球表面,超過70%的面積都被海水覆蓋著。要想探索這一片浩瀚無垠的深藍(lán),我們得有厲害的交通工具。那么未來,海上的交通會是怎樣的呢,海洋新世界又會是什么樣呢?
海面、海底、海空,3D海洋交通網(wǎng)
和常見的陸地交通環(huán)境不同,海洋展現(xiàn)出來的是一個3D立體式的通行環(huán)境,其可用通行渠道包括海面、海底和海空三個部分。類比的話,你可以將海面視為普通公路,海底視為地下隧道,海空視為高架橋。相比人工修建道路、隧道和橋梁所需投入的建設(shè)和維護(hù)成本,海面、海底和海空卻是天然存在的可用通行渠道,這也讓海上交通工具的開發(fā)充滿了想象力。
在海面上,得益于浮力的存在,可以說在沒有風(fēng)暴和海嘯的條件下,舉目所望,皆是大道!從摩托艇到小型船只再到大型渡輪,工程師們一直在改良海上工具駕乘體驗。新能源汽車的風(fēng)潮也吹到了海上——來自德國的CAPTN設(shè)計了一種名為Vaiaro的自動電動渡輪。它采用的是類似新能源車的自動駕駛和電機(jī)動力等技術(shù),可以在固定航線上實(shí)現(xiàn)全程無人化駕駛和定時巡航,為市民提供24小時不間斷的水上通行服務(wù),讓人們可以像乘地鐵一樣乘船。
海面之下,海底世界才是海洋真正的寶庫。像DeepfligtSuperFalcons3這樣的私家潛水艇,已經(jīng)讓一部分人提前實(shí)現(xiàn)水下探險自由:這款潛水深度超過30米的潛水艇,能在多種水下環(huán)境平穩(wěn)航行——在潛入水面后,由丙烯酸制造的封閉式圓頂,還能夠呈現(xiàn)水平360°、垂直240°的水下景觀。相比于以前的老式潛水艇,更能將海底的無限風(fēng)光一覽無余。
海面之上,海空部分就像是海洋的高速公路。因而,工程師們一直在研究水陸兩用飛機(jī),以獲得更快更便捷的海洋交通工具。RegentSeaLighter設(shè)計出了RegentVicoy。它有一種新穎的動力模式,可以利用螺旋槳提供的空氣動力作為驅(qū)動,同時又以海面浮力作為承載的地面效應(yīng)模式,能夠?qū)崿F(xiàn)以遠(yuǎn)超普通船只的速度進(jìn)行掠水航行。而它也無需嚴(yán)苛的起飛降落條件,可以最大化地提升自身載重,將飛機(jī)的速度優(yōu)勢和船只的載重優(yōu)勢完美結(jié)合。
以上這些,只是冰山一隅,未來的海洋交通,想必將如同這些年的新能源汽車一樣春風(fēng)遍地。
定航、定速、定位,浮動的“海洋充電寶”
到了未來,要是海洋交通工具越來越多,你肯定也會隨之想到一個問題:該怎么充電呢?
恭喜你找到了一個海洋交通的痛點(diǎn)!要知道,前文提到Vaiaro渡輪,目前只能在德國一座沿海城市的海灣中來回穿梭;RegentVicoy最大的巡航范圍也僅有400海里(約740千米),只能沿海岸線進(jìn)行作業(yè)——制約它們奔赴大海的最大障礙,就在于充電,也就是能源補(bǔ)給。畢竟,海洋上沒有充電樁。
好在,這也并非無解之題。就像高速公路每隔百公里就有一座加油站或充電站一樣,工程師們也在思考并實(shí)踐海上充能的可能性。
早在2012年,俄羅斯建造了世界首座浮動核電站“羅蒙諾索夫院士”號,它能夠輸出70兆瓦的電功率或300兆瓦的熱功率,足夠一座20萬人的小型城鎮(zhèn)用電。
2022年開始,我國也宣布將耗資70億建造一座海上核電站,為未來的遠(yuǎn)海作業(yè)奠定基礎(chǔ)。相比陸上核電站,海上浮動核電站具更強(qiáng)的抗災(zāi)性、散熱性、安全性和機(jī)動性,同時運(yùn)營、補(bǔ)給的成本更低。它的使用場景全方位覆蓋軍用、商用和民用領(lǐng)域。此外,它還能夠結(jié)合海上光伏和風(fēng)電技術(shù),設(shè)計出更具民用普適性的浮動充能解決方案——試想一下,如果未來的海上航道,每隔兩百海里就能設(shè)置這樣一座能24小時自動巡航和充能,同時充當(dāng)信號基站和移動超市的浮動充能站,那未來的人們出海旅行也會像開車自駕游一樣便利。
自由、自動、自循環(huán),未來的海洋家園
通常的陸上交通,催生了房車這一全新的工具形態(tài)。那么隨著海洋交通的發(fā)展,人類未來能夠在海洋生產(chǎn)生活嗎?
答案顯然是肯定的。
在過去,工程師們已經(jīng)發(fā)明制造出各式各樣的大型游艇,還有更加龐大的海洋郵輪,來滿足人們在海上生活所需。除了需要定期靠岸補(bǔ)給物資之外,這些乘客已經(jīng)幾乎可以徹底脫離陸地,嘗試完全的海上生活。
若是浮動充能站的相關(guān)技術(shù)繼續(xù)發(fā)展,人類的海洋生活還將更為繁榮。因為這些技術(shù)的意義不僅僅局限于當(dāng)一個“海洋充電寶”,更在于——有了最基本的能源技術(shù)作為基礎(chǔ)之后,結(jié)合無土培育技術(shù)和各類微型民用生產(chǎn)設(shè)備,人類可以嘗試像建造一個小區(qū)那般,在海洋之上建造出一個微型的海洋家園。
而在一些科幻作品之后早有類似的設(shè)定,比如幻想作品《Flotsam》:你要以生命的存續(xù)為目標(biāo),通過搜集和打撈的廢棄金屬、塑料、木料作原料,修復(fù)、拼接出各種微型加工生產(chǎn)設(shè)備,最終建造出一個集漁獵養(yǎng)殖、探索打撈、海水淡化和現(xiàn)代娛樂服務(wù)于一體的微型海洋社區(qū)。這個社區(qū)不但實(shí)現(xiàn)從生產(chǎn)到消費(fèi)的自循環(huán),還能通過母船提供的動力,全體一起探索海洋。或許,這可能就是未來人類的海洋社會。
目前,距離類似的“海洋家園”,人類還有很長的路要走。但隨著技術(shù)的進(jìn)步和海洋資源的開發(fā),我們有理由相信,未來人類的海洋世界將會變得更加精彩——從體系更3D的海洋交通網(wǎng)起步,用人工智能駕馭的“海洋充電寶”為其續(xù)航,人類總有一天能在海上建造起自己的家園。到那一天,我們可以像科幻小說中描述的一樣,在海上家園盡情地享受海洋帶來的自由和寧靜。
課堂內(nèi)外·初中版(科學(xué)少年)2024年6期