任何天体,不论自然形成、还是人为建造,在太阳系内都受太阳引力的影响,但这一影响并不只表现为绕圈公转,因天体并非一个点、而是有大小的实质,还会出现因距离远近而产生的引力差。
譬如盖亚,半径约六千三百公里的行星,在任一时刻,其正好面对太阳的表面,与正好背对太阳的表面,两处地壳所受的太阳引力就相差近万分之一。
这种微小的差异,除(部分)引发海洋的潮汐外,一时也没有显著的效应。
但是,若天体十分接近太阳,正如人类部署在近日轨道的“全产机”体系,潮汐效应则不能忽略。
在设计大型、超大型结构时,必须计入这一因素,
否则会造成严重后果。
一开始提出“引力潮汐效应”,任新民就点点头,接下来,就沿这话题说下去:
“为避免引力潮汐,加速器主体,应部署在较远的公转轨道上。
其实,也不止‘引力潮汐’这一点,对全长十万公里的超巨型结构而言,若抵近太阳,结构两端与中间的引力大小,也不一样;
这一点,方然,你有没有考虑过呢。”
一边讲解,一边调出资料,方然眼前的叠加显示布满算式,他很快明白了大概。
的确,对“深空粒子加速器”这样庞大的结构,想象成一根长杆,还是极其纤细的那种长杆,在接近太阳时,不论怎样调整姿态,都难免会出现杆两端与中心受力不均的情况。
简单测算,当公转轨道直径为一千万公里时,采取横躺姿态的“深空粒子加速器”,两端引力强度的差异会在万分之零点二五左右。
不到万分之一的差异,看起来,这只是一个可以忽略的细节。
但是,考虑到“深空粒子加速器”,本身是一规划长度十万公里的巨型长杆,加速器本身的重量,会高达上百亿、甚至上千亿吨,
那么这%的引力差,
积累起来,就会在长杆中部,形成少则百万牛、多则上千万牛的巨大应力。
分析到这里,任新民用一句通俗的比喻,想象在一根纤细长杆中间,挂上几十万吨、相当于好几艘巨型核动力航母的重量,
那么,这根设计来加速例子、而非专门受力的杆,
肯定会被一下子拗断。
太空中的庞大结构,仅仅由于引力,就会一下子扭曲、断裂,
这起初是让方然有一点难以想象,然而,若忽略其他天体的引力,巨大的加速器,在太空中的确只受到太阳引力的影响,
这的确只是一次很简单的受力分析。
“深空粒子加速器”,既然要加速粒子,可想而知必然需要极大的能量。
从这一角度,加速器的部署坐标,是距离太阳、或者说近日轨道换能站越近越好,但这样一来,加速器本身又无法承受太阳的引力撕扯。
若将其部署在半径一点
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