在Kerbal Space计划中测试下一个Gen Space Tech

2021-06-20 19:02:36

大多数游戏失去了几年后失去相关性,但独立火箭建筑游戏Kerbal Space程序有点不同。这是一个诙谐,10岁的弱者,一个邪教,伴随程序员,工程师,宇航员候选人和你典型的划清爱好者,它拥有一个独特而活跃的莫德德社区,他们一直在修复错误,加入新功能,通常将游戏保持新近十年。

在游戏中,您是一个由文字小绿色男人(和心爱的小绿女人Valentina Kerman)组成的空间计划的无关总监 - 我们看到了您,拓丁片)您在您自己的设计上送Skyward。它经常感觉像观看那些火箭队的模糊旧视频推出只会在火热的Schadenfreude爆炸中直接退缩:你觉得有点吓坏了,有点虐待,你真的想再试一次。

其中一个最多产的Kerbal Modders是Chris Adderley,Nertea在游戏中,作为加拿大空间公司MDA的工程师,日常设计基于地面的系统,从航天器中检索数据。但在他关闭时,阿德利自己进入了飞行员。他在发布后不久,他开始玩Kerbal Space计划,并于2013年开始为游戏制造他的第一个Mod-A包装零件,包括氙气储罐和磁体上动力推进器(试图快速说三次)。

从那时起,他设计了几十个额外的Mods,包括Mark IV Spaceplane和空间站加载,如离心机和充气栖息地。

“我建立了我希望将来作为某种物种在未来建造的东西,”阿德利说。

最近,Addlerley决定采取一些最合理的远期理论火箭发动机概念,并在游戏中建立它们的游戏玩家在模拟环境中尝试这些科幻概念,可以教导我们如何实际上在未来工作,更实用的水平。

阿德利梳理了几十个科学论文,这些论文概述了这些超级推进系统的理论蓝图,寻找最逼真的人。

“每个人都试图将他们的项目销售为未来的推进系统,”阿德利说。 “你需要批判性地思考人们挥手的话。”

他嘎吱作响的数字,考虑了特定发动机需要多少功率,如何处理产生的热量,以及如何利用能量进一步推动虚拟火箭。 “这是超级赛,这可能是一个超级陈述,但你知道。”

最后,他建造了13个不同的发动机概念,包括融合发动机 - 就像普通的epstein驱动器被理论为易变引擎,以及反物质火箭。

虽然我们尚未实现这些特定冲动的恶魔的技术,但是能够在低赌注环境中模拟高级发动机的一些现实世界的价值。事实上,它是一个很棒的沙箱,在Spacex和喷气机推进实验室在其演示中使用了Kerbal图形。 2018年,美国宇航局发布了一个遥测数据可视化软件,专为运营宇宙飞船而设计的遥测数据可视化软件,在Github上公开。在真正的航天器上测试这些系统是昂贵且耗时的,因此一些参与者通过Kerbal来运行他们的节目。

对于Sumontro Sinha,Aerospace工程师和Huntsville大学推进研究实验室的航空工程师和融合研究员,Kerbal是测试新想法和培训新工程师的转向。

“而不是PowerPoint幻灯片和方程页,只需制作船只,看看它是如何工作的,”他说。 “如果它在Kerbal工作,那么它有很好的机会在现实生活中工作。”

球形Tokamak融合引擎是基于2001年的虚构宇宙飞船:一个空间奥德赛,杀手Ai患者。 Adderley在美国宇航局研究中发现了它背后的实际科学,其中纸张的领先作者Craig Williams表示,NASA资助了一些专注于开发先进推进系统的项目。威廉姆斯的团队设计了一种发动机,它使用融合反应产生的能量来产生推力。融合自然地发生在像我们的太阳一样的恒星内部,其中轻质原子被过热到它们的电子和中子去耦和中子的点,通常彼此驱动,融合在一起并产生大量的能量。在地球上产生这种能量的最大挑战之一是您需要一种局限于将所得的等离子体限制在一起。

这样做的一种方法是用托卡马克,一种装置,该装置产生甜甜圈形磁场,该磁场将超热等离子体保持在适当位置。在威廉姆斯的发动机原型中,这个Tokamak几乎是球形 - 更像是甜甜圈洞。所生产的废气将推动车辆超过166,000英里/小时,在4个月内将乘客带到木星。要进入视角,深空探针旅行者正在远离我们的太阳系以35,000英里/小时。

当威廉姆斯纸在2001年出局时,作者写道,生产这种类型发动机的能力可能是30年。现在它是2021年,威廉姆斯正在修改他的估计。 “我们可能没有更近,”他说。他的论文在高级推进时出现了热情的时代,但其中大部分地区都在最近发生过。 “当没有积极的程序继续进行时,你真的无法做出很大的进步,”他说。 “直到你再次开始时钟,那30年的投影将继续前进。” bummer。但在现在的几十年里和人类的两周土星假期的时代,你仍然可以尝试自己的数字版威廉姆斯的发动机。

后台裂变片段火箭发动机基于2011年的另一个美国宇航局资助的发动机概念研究,利用核反应所产生的能量来推动航天器向前推进。充满亚美的反应器,一种高放射性稀有材料,是铀驱动的核反应的副产品,产生流动腔室的裂变产物。该腔室喷射有氢气,当它与裂变片段遇到时强烈兴奋,并产生通过强大的磁性喷嘴作为推力漏斗的等离子体。

凭借这一突破,往返火星的旅行将需要292天,包括在地球上的60天逗留。虽然发动机总体比融合引擎更慢,但它将靠近我们技术上能够在技术上更接近。

“核热火火箭是一种发展的技术,它已经证明,”杰森卡尼比斯说,他在亨茨维尔大学领导了阿拉巴马大学的推进研究中心。 4月,DARPA选择了三家承包商来展示核热火箭的第一阶段,美国宇航局和美国宇航局在2月份提出了类似的初步设计。 Cassibry说裂变片段和核脉冲发动机不远,但它们有额外的工程障碍,包括如何将所有能量从航天器的船体转移到,因此它不会在空间中烧毁。