6月20日,“新闻媒体郴州行”采访团来到郴州市宜章县,走进莽山国家森林公园。其中,莽山四大景区之一的五指峰景区是“全国首家无障碍山岳型景区”,宜章县委常委、宣传部部长李琼告诉南都记者,“无障碍指全生命周期无障碍”,意指上至耄耋老人,下到年幼孩童,都能轻松地去到高处欣赏风景。今年“五一”小长假期间,莽山景区(五指峰景区)接待游客13.14万人次,景区门票收入排湖南省第四。
莽山国家森林公园景色。
莽山因其林海茫茫、蟒蛇出没之景而得名。行走在石壁栈道上,放眼望去皆是绵延不绝的青山。据介绍,莽山的总面积约为198平方公里,森林覆盖率高达99.6%。经多年的旅游开发,莽山形成了五指峰景区、猴王寨景区、将军寨景区与天台山景区四大景区。莽山集山奇、水秀、林幽、石怪、气爽为一体,不少游客慕名前往。
五指峰景区内的观景台轮椅席位。
五指峰景区位于莽山东部,以“爬一座不用爬的山”为设计理念,打造全程无障碍山岳旅游景区。据介绍,五指峰景区分别被中国肢残人协会、中国旅游景区协会授予“全国首家无障碍山岳型景区”“全国首家无障碍山岳型旅游景区”的称号。宜章县委常委、宣传部部长李琼解释,“无障碍指全生命周期无障碍”,意指上至耄耋老人,下到年幼孩童,都能轻松地去到海拔1100米至1600米的高处欣赏风景。
宜章莽山景区旅游开发有限公司总经理赵东告诉南都记者,为方便残障人士登高,五指峰先后修建了手扶电梯与摩天岭垂直电梯,长度分别为120米与140米,并在有台阶的地方增设斜挂机,以方便人们出行。五指峰景区减“碍”加“爱”,让游客登山“无障碍”,这一暖心行为吸引了不少游客。今年“五一”小长假期间,莽山景区(五指峰景区)接待游客13.14万人次,景区门票收入排湖南省第四。
“蛇中大熊猫”发现者陈远辉在为莽山烙铁头蛇治疗。
莽山自然博物馆位于猴王寨景区内,分为动物馆和莽山烙铁头蛇馆。后者专门用于介绍莽山独一无二的烙铁头蛇,馆内还饲养了两条有着“蛇中大熊猫”之称的莽山烙铁头蛇。据了解,莽山烙铁头蛇是中国特有的巨型毒蛇种,系国家一级保护野生动物。陈远辉是世界上第一个发现莽山烙铁头蛇的人,他向南都记者介绍,莽山烙铁头蛇只分布在莽山东部,分布范围大约只有110平方公里。如今,莽山烙铁头蛇只有五百条左右,“比大熊猫还珍稀”。
据悉,第二届湖南旅游发展大会将于9月16日在郴州开幕。为更好迎接旅发大会,郴州市宜章县提出各项目建设要保持攻坚势头。其中,莽山创5A景区系列项目完成工程进度85%,“天下莽山”正在向建设“世界旅游目的地”迈进。
采写:实习生 何茵桃 南都记者 陈燕 发自湖南郴州
电影《流浪地球2》中的太空电梯
“女士们,先生们,太空电梯即将达到失重空间站,请做好准备,从右侧梯门下梯。”
“Ladies and gentlmen, we are approaching space station. Please prepare to get off the elevator. The door will be open at the right side.”
如果我说,有一天你将亲耳听见这样的播报声,你相信吗?
01
太空电梯从何而来
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20世纪初,被誉为“航天之父“的俄国科学家康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基提出过几大构想:
用液体作为火箭燃料;
宇宙空间中反作用力是移动的唯一方法;
将两节以上的火箭串联起来,组成一列多级火箭以提高火箭的速度。
在一百多年后的今天,这些设想,都已经成为了航天领域的重要应用。
康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基
然而,他在1895年提出的一个设想,却至今仍未实现。
这个设想,其实很朴素:
他提议在地面上建设一座超高高高的铁塔,一直建到地球同步轨道为止,在铁塔内架设电梯,于是我们便可以搭着电梯进入外太空。
初代太空电梯概念图
这,便是太空电梯的雏形。
这样的铁塔结构,是不是感觉似曾相识?
实际上,这就是齐奥尔科夫斯基在参观法国埃菲尔铁塔时受到的启发!
这样的构想,也与我们对电梯的认知最为接近,但是…
地球同步轨道距离我们有35786000米,目前世界上最高的建筑,是位于迪拜的哈利法塔,高度却只有828米...
这样一看,似乎太空电梯是没戏了?
别急!
此刻,你就是上世纪中叶的宇宙学家,快来想想怎么解决这个难题!
如果一时半会儿没有思路的话,先试着回答下面这个问题:
新年第一问
假如,我让你把一只风筝放到250米的高空,除了在地面上奔跑,不断放长线绳,将风筝放飞到空中外,还能怎么做?
你可以坐直升机到更高空,将风筝扔出,慢慢放线,让风筝到达250米的半空。
不要问我为什么要放风筝,也不要问我风筝线会不会断,这都不是重点(我才不承认这个类比很不严谨)!
重点是,逆向思维!
同样得,我们想要建造一座直达外太空的电梯,最重要的就是需要提供绳索轨道,那么,既然从地面向上建造不现实,那我们…
能不能从太空中"扔"下绳索,就像扔风筝一样?
也就是说,我们可以先发射一颗地球同步卫星,然后从卫星上伸出绳索"垂"到地面上,在地面一端固定,形成太空电梯的运行轨道。
太空电梯理念图 (图源NASA)
哈!这下不用建塔了,只需要"几根绳索"就行了!
正是这样的逆向思维,使得太空电梯显得不那么镜花水月,如今的太空电梯计划,都是基于这个模型。
02
大林组太空电梯计划
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在众多太空电梯计划中,尤其受人瞩目的,是大林组在2012年宣布的太空电梯计划。
2012年2月,尤其擅长建高塔的日本著名建筑公司大林组,宣布要投资100亿美元建设太空电梯,预计电梯时速200公里,单程需要7天,计划2025年左右在赤道附近的海上开工,2050年左右落成运营。
大林组官网概念图
然而,距离计划启动已经过去了十年之久,前景似乎不容乐观,就连大林组公司内部,一直参与太空电梯研发的高级工程师石川洋二都坦言:这个项目越是尝试,就越是困难。
首先,不考虑一切外部因素,太空电梯主要由四部分构成:
电梯的厢体、厢体上下运动所需的缆绳轨道、用于在地球端固定缆绳的海上基地,以及配重。
太空电梯结构
前面三个似乎很容易理解,但为什么还需要配重呢?
在刚刚提到的太空电梯设想中,我们要从同步卫星上"扔"下缆绳,一直"垂"到地球上,可随着缆绳逐渐下放,受到的万有引力会大于离心力,于是缆绳会对同步卫星产生向内的拉力,那岂不是缆绳放着放着,就把原本稳定的同步卫星给拽下来了?
为了解决这个问题,我们在向下放缆绳的同时,也必须向上”扔”东西,产生一个向外的拉力,以此抵消缆绳对卫星向内的拉力。向上”扔”的东西必须足够重,能够把卫星给稳住,我们把它称为配重。
可是,新问题又来了!
缆绳实际并不是静止的状态,而是在随着同步卫星一起高速转动,所需的巨大向心力可能会超过材料的抗拉极限,导致缆绳自己把自己甩断。
我们来深切体会一下,太空电梯对材料抗拉能力的要求,到底有多苛刻。
在地心参考系中,将缆绳简化成圆柱状,密度是ρ,横截面是S,一端固定于地球同步卫星,另一端固定于赤道海上基地。考虑在同步卫星轨道附近的一小段缆绳,不考虑各种额外的载重,它受到的拉力可以这样计算:
如果我们用钢作为太空电梯的缆绳,将上式简化变形,代入钢的密度值,可以估算得到钢需要承受的最大应力至少要达到400 GPa。但实际上,钢的抗拉强度只有400 MPa!
也就是说,即便是用钢来做缆绳,也会直接在强大的引力作用下变形。
至此,我们遇到了异常棘手的问题:如何找到密度小,但抗拉强度大的材料?
03
太空电梯的缆绳难题
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目前,最有可能满足上述要求的是碳纳米管:由碳原子组成的管状结构纳米材料,这是目前已知的理论上力学强度最高和韧性最好的材料。
碳纳米管结构
碳纳米管的密度大约是1700 kg/㎡,代入上面公式计算,得到如果用碳纳米管做太空电梯的缆绳,碳纳米管的抗拉强度至少要达到90 GPa。
目前,我们能够在实验中合成的碳纳米管的抗拉强度可以达到200 GPa;甚至,对于具有理想结构的单壁碳纳米管而言,其抗拉强度可以达到800 GPa。
这样看来,我们只要生产出几万公里长的碳纳米管,把它从同步卫星上"悬挂"下来,固定到赤道附近的海上基站,问题不就迎刃而解了!
然而,我们探索太空电梯的道路,注定崎岖不平。
1991年,日本科学家饭岛澄男发现并命名了碳纳米管,给陷入瓶颈的太空电梯设想注入了最鲜活的血液,许多研究团队都重新拾起了太空电梯计划。
可是,大家很快就发现,由于制备工艺的限制,实际能够制备出的碳纳米管长度只有几毫米,且存在大量结构缺陷。
唉,似乎又走到了死胡同…
但正所谓,沉舟侧畔千帆过,病树前头万木春。
2013年,清华大学魏飞教授团队,将生长每毫米长度碳纳米管的催化剂活性概率提高到99.5%以上后,成功制备出了单根长度超过半米,且具有完美结构的碳纳米管。
目前,他们正在研制长度在千米级以上的碳纳米管。
我们的太空天梯,似乎,迎来了一线曙光!
04
太空电梯的实际窘境
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你也许已经意识到了,刚刚讨论的都是最简单的物理模型,一旦真的要考虑项目建设,就需要解决很多的实际问题。
例如,鉴于生活中用到的各种高压电线,时间久了就会磨损,我们很自然地会提出这样的疑问:
用碳纳米管做的缆绳,耐久性如何?
毕竟,如果缆绳很容易破损,那这电梯即便建好了,也是白搭。
为了检验碳纳米管的耐久性,日本大林组于2015年,将碳纳米管样品送到了位于地表上空400公里附近的日本实验舱内。
日本“希望号”实验舱
样品被放置在太空中2年后,又被重新带回地球。研究人员分析后发现,碳纳米管的表面,已经被原子状态的氧破坏。
要知道,400公里高度属于大气层中的热层,空气已经极其稀薄,即便是这样,2年的时间也已经破坏了碳纳米管。
可以想象,直接暴露在最低端对流层内的缆绳,会面临着更加严峻的考验。
除了被原子状态的氧破坏,还需要面对各种可能的风吹日晒雨淋,甚至可能碰上闪电、飓风等各种极端气候….
提高缆绳耐久性方面的研究,显然又是困难重重,但只要路没被堵死,我们就不会停下探索的步伐。
当然,除了耐久性问题以外,还有一大堆难题,在等待着我们去解决…
例如,如何保证电梯厢体有足够的动力支持,可以一直从地面升到太空站?
如果升到一半的时候,太空电梯的动力系统突然失灵,简直就是高空求生惊悚片现场,想想都不寒而栗。
假如电梯停在这瞬间...
(图源:流浪地球2预告片)
再比如,如何让太空电梯自动躲避太空碎片和一些可能撞上来的卫星?
一旦躲避不及时,造成的后果,难以想象。
真可谓验证了那句话:
太空电梯,越是尝试,越是困难。
05
我们为什么执着于太空电梯
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这个时候,你很可能要问,既然建造太空电梯这么困难,那为什么我们还一直执着于这看似不可能的设想呢?
因为,我们向往星辰大海。
咳咳咳,不扯这些,说点实际的:
目前的国际商业卫星发射中,每千克载荷的运输成本在2千-2万美元之间。假设小编想要去太空旅行一趟,至少需要10万美元。
假设太空电梯可以建设成功,不考虑初期建设成本,根据日本大林组的预估,每千克载荷的运输成本约为200美元!
也就是说,小编只需要花费7万左右人民币,就可以去太空旅行了!
建成太空电梯后,除了让太空观光变得触手可及外,我们还能够低成本地在地球和太空间运输物资。
这,也许会成为人类太空探索史上,最动人心魄的转折点!
06
有生之年
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现在,请你仰望天空,想象一下。
看似寡淡的每一秒,都在亲证,历史的诞生。
有生之年,你将看到一座宏大的天梯,穿破遥远的云层,以摧枯拉朽之势,不断得冲向地表,最终横贯天地,艳绝古今。
图源:流浪地球2预告片
想到这儿,我真的热泪盈眶。
编辑:穆勒家保姆
没有翻车,完全符合预期,即使站在上面也没有任何问题。这位年薪百万的蓝领工人果然不一般。
考虑到庇护所的高度达到了6米,因此需要对起重机的轨道进行加长。对于这位经验丰富的老司机来说,这并不是什么难事。
·只需要找到足够大小的方钢,将它们焊接在一起,就可以轻松地加长轨道。不过,要想做到无缝焊接,需要非常高的技术水平。
·为了提高轨道的稳定性,需要在每隔一米处安装一个横杠。由于每次上下需要两个人,因此还需要在背面安装加强框架,然后再将其焊接到庇护所的竖井墙上。
·接下来,安装托盘,并完成电梯的改造工作。最后,安装电机,就可以投入使用了。这个高度甚至可以安装一个篮筐,打篮球都不成问题。
·接下来,需要将电梯放入庇护所。这台经过改造的电梯重达几百斤,需要一个合适的方法才能将其放入。不过,尼克自有办法。他立即制作了一个起重架,利用木材制成。
·为了庆祝电梯即将竣工,他甚至放了一场最美的烟火。他的一举一动都充满了勇气和智慧,真是一位优秀的工人。为了让电梯更加耐用,尼克给电梯喷了一层防腐漆,前女友也很贴心地帮忙,如果我有这么好看的女朋友,我也会愿意为她改造电梯。
·接下来,他们不仅需要安装电梯,还要将废弃的庇护所改造成一个美丽的家。
·经过之前的改造,厚重的钢门已经不再需要用车拉,而是改成了滑轨推拉式。进出防空洞也不再需要爬楼梯,而是安装了一个垂直电梯。今天,他们决定将其安装好,因为每次爬上爬下都很不方便。
·仔细地打扫了一番后,尼克制作了一个起重架,并使用它将电梯吊起。虽然他现在的肚子略显肥胖,但他隐藏着8块腹肌,这也是前女友喜欢他的原因之一。由于有了起重架的帮助,尼克很快就安装好了电梯。
门怎么关不上?幸好只是虚惊一场,只需将钢门下的木鱼疙瘩敲掉,电梯的高度就刚刚好。
·大松了一口气后,尼克开始安装固定螺丝。
为了让前女友上下更安全,她还在托盘上安装了护栏。考虑到进出防空洞时没有人关门,尼克还贴心地在钢门下安装了一个把手。这些细心的设计都展现了他的细心和周到。
·在改造室内之前,需要好好清理一下这个烂摊子。整个屋子都是垃圾,狗看到了都会摇头,更糟糕的是还有一股臭味。他们只能戴上防毒面具,但安装电梯后,这些问题就得到了解决。
·这些细节充分展现了他的细心和周到。
·这些细节充分展现了他的细心和周到。为了获得一个安全舒适的避难所,他们拼尽全力。尼克甚至在疲惫时表演了一段狼的诱惑,让人不禁为他们的毅力感到敬佩。幸运的是,这个庇护所还配备了马桶和浴缸,这表明它有排水系统。经过两天的打扫,他们清理出了满满一车的垃圾,使庇护所看起来更加干净整洁。从这个角度看,前主人在庇护所的建造上非常用心。
在黑暗中点燃蜡烛测试氧气含量。虽然我不太相信这个测试结果,但最终的结果表明氧气含量不足。因此,当务之急是清理出风口,以确保空气流通。尼克立刻向朋友借了吸尘器和管道内窥镜,并开始清理工作。尽管女友感到疲劳,但他仍然充满活力地工作了一个小时,最终成功清理了防空洞的出风口,使其恢复正常通风。
为了防止出风口再次被堵塞,尼克安装了一个防护罩,并配备了空气检测仪。现在,防空洞内部的空气也已经恢复正常。接下来,他计划对内部进行改造,这是一个平民地下避难所的天花板,它由两个不愿透露身份的二毛子建造,花费了整整三个月时间,使用了50吨高纯度钢筋水泥和1000斤的防护钢门。
这个庇护所可以承受超级钻地弹的攻击,这是由两个二毛和三毛兄弟建造的。他们生活在边境地区,缺乏安全感。因此,他们决定在自家车库地下建造一个最强的避难所。由于担心身份泄露会导致精准打击,他们全程不敢露脸。然而,他们还是希望这个避难所能够帮助到其他需要的人。为了方便运输材料和土方,他们还设计了一个滑轨,这使得挖掘效率大大提高。即使是重达百斤的石头,他们也能轻松处理。
虽然他们有一身腱子肉,但在这个特殊时期,他们只想尽快完成这个避难所。经过两周的艰苦挖掘,这个避难所的深度终于达到了预计的20米。完成了最艰巨的任务后,兄弟俩忍不住皮了一下。
在远古时期的MC大陆上,有一类人叫做“山顶洞人”。据MC的传说,当时是个冰川时代。“山顶洞人”面临着生存的严峻挑战。茫茫冰原之上,丝毫不现生物踪迹。无奈之下,只好寄身于洞穴之中,度过这寒冷严酷的时期。
实际上,notch和mojang赋予他们的创造力与想象力,使得他们拥有了破坏方块和改造自然的能力。在一定程度上,能够将一个洞穴改造成一个宜居地。相传是如此,但实际上还是需要经过我们后代MC人的不断实践去证明这一观点。作为老MC而言,在冰原之上体验冰川时代的严酷挑战,改造洞穴让其成为自己的寄居之地,这正是一个正确对待MC传说的态度。毕竟实践是检验真理的唯一标准。
在茫茫的冰原之上,有幸找到一个原始洞穴。这个洞穴被厚厚的积雪所覆盖,而且岩土不一,参差不齐,对于具有一定强迫症的玩家可能会头皮发麻。因此,改造洞穴的第一步便是将积雪给铲除掉,赶在下一场暴风雪来临之前,将洞穴中的各种杂乱方块清理干净。让肆意流动的水收集到一起,方便后期的建筑与打造。
经过数天时间后,洞穴终于被整理完毕。如此大的洞穴结构,相对于地上的火柴盒而言,其空间容积将会大出好几倍。这对于后期的生存还是很有利的。对于材质的统一而言,使用石头作为材质的主色调较为切合于洞穴的特征。部分矿物我们可以进行保留,尽量让其保持原生态的状态。说不定能够汲取自然的精华!
经过整顿后,便可以进行基础设施的建设。一个洞穴,没有上下的楼梯是不行的。因此,便使用圆石台阶和石头进行洞穴楼梯的打造。结合洞穴原有的大型支柱,在保持结构不变的同时,还会因为材质和结构增加了几分美感。这样的洞穴体系就有一种别致的味道,对于后期的背景装饰还是会起到一定的效果。当然,如果想要迅速快捷地上下移动,在岩壁上装上一个熔岩块和灵魂沙水电梯是一个很不错的选择。为了美观,则尽量不要破坏墙壁,结合地势进行洞穴的通道制作即可。
通道建设完成后,便可以进行初步的内饰建设。对于一个洞穴而言,没有绿意怎么能行?绿色植物能够养护眼睛,让小屋更加多姿多彩。这里,不使用藤蔓作为垂直延伸的植物体系,取之而代的则是发光浆果。发光浆果相对于藤蔓而言是不会带给玩家减速的buff。同时,其浆果会发出光源,能够为洞穴的光照亮度作出一定的贡献。换而言之,则是能够节省大量的资源,利用其本身的优势,点亮洞穴。
完成上部分的制作后,便可以对这个小小的绿地进行装饰打扮。由于洞穴的容积较大,我们可以考虑进行树木的种植。除了巨型树木,几乎任何树木都能够栽种。对于冰原生物群系而言,一般选择的树木是白桦木或者是金合欢木,这两种树木的躯干较高,不会使得树木下部会被阻隔。这对于玩家的活动还是相当有利的。如果有一定的条件,在草方块上种上点花朵和草,这种意境就能够体现出来了。
主体装饰完成之后,便可以对一些附属的功能性装饰进行制作。值得注意的是,这里所说的装饰是具有功能性的。否则,这样的洞穴只有个美观度,实用程度为0,这对于生存而言还是很不利的。对于储物区块的构筑而言,我们可以选择箱子和木桶的组合。如果觉得配合上石头较为突兀,实际上是可以使用云杉木台阶进行间隔,在某种程度上能够起到过渡的作用,让其色调看起来更加的和谐美观。
当然,冶炼和工艺制作部分还是不能够少的。毕竟冶炼矿物是游戏中一大核心玩法。如果不去熔炼矿物,那么游戏将会失去其中的灵魂。对于这种区域而言,最好是顺着洞穴的地势来做。如果有一定的精力和想象能力的,可以使用嵌入型的打造方法进行内饰的布置。如果说嵌入过于麻烦,那么随意安放也是可以的。配合上洞穴的结构,其美观性也能充分地展现出来。
在游戏的中后期,附魔同样是装备升级的一大重要方式。附魔台的制作也是显得尤为重要。在前期的内景布置下,想要布置好附魔台相对而言还是比较简单的。一般来说,将附魔台和书架结构布置在水塘边上,这样能够让其“颜值”增添好几分。这样一来,附魔台好看又美观,实用又简约。也不需要华丽和奢侈的装饰,就能将其充分展现出来。
除了附魔台,我们还需要一个存储出生点的地方——这便是床。对于如此大的洞穴,一个人住似乎没有什么意思,两个人住下的氛围会好很多。同时,在床的边上放上几个小台灯,放上几个熔炉和工作台。以及是专门用来储存私密器械的潜影盒,这样能够让其功能性变得更加强大,而且也方便玩家的生存发展。
经过简单的改造,证明了MC大陆上的“山顶洞人”确实能够住得上“大宅”,同时身为MC玩家的你,是否有莫名的心动呢?