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《流浪地球》黑科技的影子在這里

國際視野
知識產(chǎn)權(quán)界6年前
《流浪地球》黑科技的影子在這里

《流浪地球》黑科技的影子在這里

#本文僅代表作者觀點(diǎn),不代表IPRdaily立場#


原標(biāo)題:經(jīng)考證,《流浪地球》「黑科技」的影子在這里


大年初一,國產(chǎn)科幻巨作《流浪地球》精彩上映,從一開始的不被看好一躍成為春節(jié)檔領(lǐng)跑,以黑馬之姿開創(chuàng)了國產(chǎn)科幻片的新時代。在深深感受到其中關(guān)于科幻、親情、家園、希望等元素探討的同時,中國式的“硬科幻”也帶給人們強(qiáng)烈的震撼與思考!


《流浪地球》的故事,就發(fā)生在50年后的未來,時間線與現(xiàn)實(shí)接軌,沒有特別強(qiáng)的距離感、陌生感。電影中的很多未來場景,以當(dāng)前的技術(shù)儲備,并非遙不可及。


科幻文學(xué)的創(chuàng)意,很大程度上來自于現(xiàn)實(shí)生活中科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步。片中出現(xiàn)了大量細(xì)節(jié)考究、貼近于現(xiàn)實(shí)的設(shè)施、裝備。領(lǐng)航員空間站、行星發(fā)動機(jī)、地下城、運(yùn)載車……這些電影中的“神器”充滿想象力和希望;但并非完全架空,大都可以從中國企業(yè)的“家底”里找到“影子”。


      領(lǐng)航員空間站 VS 天宮空間站      


電影:領(lǐng)航員空間站


在電影中,領(lǐng)航員空間站承擔(dān)了全球通信、信息存儲、開辟道路等各項(xiàng)使命,成為地球上全人類的中樞平臺和未來希望。


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現(xiàn)實(shí):“天宮”空間站


在現(xiàn)實(shí)中,由航天科技主導(dǎo)研發(fā)制造的中國“天宮”空間站,建成后將成為我國長期在軌穩(wěn)定運(yùn)行的國家太空實(shí)驗(yàn)室,國際科技合作交流的重要平臺。


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從尺寸上看,雖然沒有領(lǐng)航者那么大,但是“五臟俱全”——


中國空間站額定乘員3人,乘組輪換時最多可達(dá)6人。


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基本構(gòu)型包括核心艙、實(shí)驗(yàn)艙I和實(shí)驗(yàn)艙II,每個艙段規(guī)模20噸級。


核心艙包括節(jié)點(diǎn)艙、生活控制艙(分為大柱段和小柱段)和資源艙三部分,有3個對接口和2個停泊口。


對接口用于載人飛船、貨運(yùn)飛船及其他飛行器訪問空間站,停泊口用于兩個實(shí)驗(yàn)艙與核心艙組裝形成空間站組合體,另有一個出艙口供航天員出艙活動。


核心艙軸向長度16.6米,大柱段直徑4.2米,小柱段直徑2.8米,主要用于空間站的統(tǒng)一控制和管理,以及航天員生活,具備長期自主飛行能力,能夠支持航天員長期駐留,支持開展航天醫(yī)學(xué)和空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)。

 
從功能上看,中國空間站具有鮮明的中國特色和時代特征——


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  • 可艙外活動。采用轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)和機(jī)械臂結(jié)合,進(jìn)行艙段轉(zhuǎn)移、對接,在航天員和機(jī)械臂協(xié)同下,可以完成復(fù)雜艙外建造和操作活動。


  • 可擴(kuò)展空間。建造規(guī)模適度,預(yù)留了艙段和艙外載荷平臺擴(kuò)展能力,最大可擴(kuò)展3個艙段。


  • 可進(jìn)行觀測。設(shè)計(jì)新型平臺裝載大型光學(xué)設(shè)施,開展巡天和對地觀測。


  • 可進(jìn)行補(bǔ)給。與空間站共軌飛行,必要時可??靠臻g站進(jìn)行維護(hù)和補(bǔ)給,開辟了分布式空間站體系架構(gòu)的創(chuàng)新模式。


可科學(xué)研究。規(guī)劃了密封艙內(nèi)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜、艙外暴露實(shí)驗(yàn)平臺等,支持在軌實(shí)施空間科學(xué)、空間生命科學(xué)與生物技術(shù)、微重力基礎(chǔ)物理、空間材料科學(xué)等眾多領(lǐng)域的科學(xué)研究和應(yīng)用項(xiàng)目。


值得關(guān)注的是,助力“地球”開啟流浪之旅的火箭,不是什么“未來貨”,而是現(xiàn)實(shí)中存在的——中國航天科工快舟火箭?!读骼说厍颉菲霈F(xiàn)在快舟火箭基礎(chǔ)級、末級包裝箱上以及整流罩上。


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      行星發(fā)動機(jī) VS 核聚變“人造太陽”計(jì)劃      


電影:行星發(fā)動機(jī)


影片中,人類為了推動地球離開太陽系,建造了1萬多座行星發(fā)動機(jī),高達(dá)11000多米,每臺可產(chǎn)生150億噸的推力,但所用的燃料只是石頭,其原理是“重核聚變”,簡單來說,即是將石頭中所包含的元素進(jìn)行核聚變反應(yīng)。


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在科幻世界中,核能是人類馳騁宇宙、穿越黑洞、空間跳躍等等高難度動作能源領(lǐng)域絕對的主力。20世紀(jì)人類最重大的發(fā)現(xiàn)之一——核反應(yīng)可控核聚變被認(rèn)為是有可能解決人類能源問題的“圣杯”。


現(xiàn)實(shí):核聚變“人造太陽”計(jì)劃


我國早在1983年便提出了“熱中子反應(yīng)堆——快中子增殖堆——受控核聚變堆”的核能三步走發(fā)展戰(zhàn)略。在聚變堆階段,位于中核集團(tuán)核工業(yè)西南物理研究院的中國環(huán)流器二號A(HL—2A)裝置正在承擔(dān)國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆(ITER)計(jì)劃相關(guān)的前沿物理問題與關(guān)鍵技術(shù)的科研任務(wù),并實(shí)現(xiàn)了多個突破。


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正在建設(shè)中的國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆(ITER)場址


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中國環(huán)流器二號A(HL—2A)


在西物院聚變所實(shí)驗(yàn)大廳,便能看到一個呈橘紅色、橢圓形、放射狀的龐大實(shí)驗(yàn)裝置,這就是中國的“人造太陽”裝置——“中國環(huán)流器二號A”??茖W(xué)家計(jì)劃用磁場把一團(tuán)高溫(上億度)高壓的等離子體“火球”懸浮起來,跟周邊的任何材料不接觸,這時就可以對等離子體加熱、控制,以實(shí)現(xiàn)受控聚變反應(yīng)而釋放能量。這與太陽發(fā)光發(fā)熱的原理相似,因此人們將這類裝置稱為“人造太陽”。


國際上通過合作和技術(shù)共享,共同進(jìn)行核聚變研究。2006年,中國作為七方之一參與ITER計(jì)劃,而中核集團(tuán)西物院是中國加入ITER的重要技術(shù)支撐單位。十多年來,中國在受控核聚變方面開展了全面而深入的研究,核聚變科學(xué)和工程成果顯著。在人類追逐“人造太陽”的路上,中國正從“追趕者”、“并跑者”,成長為具備強(qiáng)大國際輸出能力的“領(lǐng)跑者”。


      地下城 VS“地殼一號”萬米鉆探機(jī)+全球最大“地下城”武漢光谷      


電影:地下城


沒有了太陽光照,流浪地球的氣溫急劇下降,人類只能依靠地球本身的熱量。地核溫度高達(dá)6000℃,地下?lián)碛胸S富的地?zé)豳Y源。因此,人類轉(zhuǎn)入地下5000米的地下城。


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現(xiàn)實(shí):“地殼一號”萬米鉆探機(jī)


目前,由航天科工下屬宏達(dá)集團(tuán)和吉林大學(xué)共同研發(fā)制造的我國“地殼一號”萬米鉆探機(jī)已經(jīng)挖到了地下8000米左右的深度。建造地下城,深度已經(jīng)不成問題。


2018年7月,“地殼一號”正式宣布完成“首秀”:完鉆井深7018米,創(chuàng)造了亞洲國家大陸科學(xué)鉆井新紀(jì)錄,標(biāo)志著我國成為繼俄羅斯和德國之后,世界上第三個擁有實(shí)施萬米大陸鉆探計(jì)劃專用裝備和相關(guān)技術(shù)的國家。


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“地殼一號”萬米大陸科學(xué)鉆探鉆機(jī)組裝后約20層樓高,整個組件占地1萬多平方米,鉆進(jìn)能力可達(dá)到1萬米。科研團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)、改進(jìn)了該鉆的高轉(zhuǎn)速全液壓頂驅(qū)系統(tǒng)、高精度自動送鉆系統(tǒng)和起下鉆自動排管系統(tǒng)等一系列關(guān)鍵技術(shù),并采用國內(nèi)領(lǐng)先的數(shù)控變頻電動鉆機(jī)技術(shù)(DBS),使其鉆探能力達(dá)到世界先進(jìn)水平。目前,“地殼一號”日鉆進(jìn)速度最快可達(dá)到265米,最快機(jī)械鉆速可達(dá)到每小時28.8米。


現(xiàn)實(shí):全球最大“地下城”


在地下,就可以滿足生活的一切需求?不用等科幻,不用等未來,目前已經(jīng)有了。


由中國建筑承建的武漢光谷中心城正在建設(shè)3層的地下空間,空間之間互相連通,總建筑面積51.6萬平方米,相當(dāng)于72個足球場,建成后成為全球規(guī)模最大的單個地下空間項(xiàng)目。


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  • 最下層:地鐵軌道、地下停車、市政管廊安排有序,該區(qū)域?qū)⒂械罔F11號線、19號線等線路經(jīng)過,地下空間設(shè)有4個地鐵站;


  • 中間層:公共通廊配合商業(yè)體,讓人們在不受風(fēng)吹日曬的狀態(tài)下愜意步行;


  • 最上層:公共綠地、廣場和道路連為一體。


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地下空間建成后將形成交通、購物、辦公、娛樂、文化等設(shè)施齊全的地下城市,居住人口達(dá)40萬。地下城包括下沉式廣場,種植有花木,設(shè)置有噴泉等設(shè)施。4條地鐵、地下走廊、2000個停車位、長23.5公里的綜合管廊……市民不出地下空間,也能享受舒適生活。


      運(yùn)載車 VS 巨型卡車      


電影:運(yùn)載車


“道路千萬條,安全第一條。行車不規(guī)范,親人兩行淚”成為了全網(wǎng)金句。伴隨著這句警示語,《流浪地球》中的重型運(yùn)載車成為出鏡率非常高的道具了。已經(jīng)踏上“流浪”旅途的地球,地表已經(jīng)達(dá)到了-87℃。在這樣的極端條件下,運(yùn)載車依舊能夠跨越山川完成各種任務(wù)。


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現(xiàn)實(shí):巨型自卸卡車


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這是國家能源集團(tuán)礦場使用的國產(chǎn)SF33900電動輪自卸卡車??ㄜ囬L13.645米、寬8.364米、高7.100米,平均年運(yùn)行時間5702.38小時,空車重量166噸,額定載重量220噸,柴油箱容積3520L,最高車速64.5km/h。


此外,還有一種又大又快的卡車,長得非常像電影中的運(yùn)載車……大家看看就好


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      救援隊(duì)機(jī)甲 VS 外骨骼機(jī)器人     


電影:救援隊(duì)機(jī)甲


電影中的救援隊(duì)員,穿戴了非常先進(jìn)的機(jī)甲,不僅可搭載通信器材、武器等多種裝備,而且“力大無窮”。


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但是,在影片拍攝過程中,演員不僅無法從機(jī)甲“借力”,還要以肉身扛起這身重量達(dá)60公斤的道具。


現(xiàn)實(shí):外骨骼機(jī)器人


從現(xiàn)實(shí)的角度來看,電影中的這套外骨骼系統(tǒng),可以發(fā)揮極大的作戰(zhàn)價值?,F(xiàn)代戰(zhàn)爭中,士兵需要承載的重量在逐步上升,但是人類的體力是有極限的;火力的密度也會越來越大,缺乏保護(hù)的士兵生存性越來越脆弱。因此,為未來的軍隊(duì)裝備單兵外骨骼系統(tǒng),就成了各國都在研究的方案。


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上圖中的這款穿戴式外骨骼助力機(jī)器人,是由中國兵器工業(yè)集團(tuán)西北機(jī)電工程研究所研制的一種高端智能機(jī)器人裝備。


系統(tǒng)兼具負(fù)重?cái)y行、托舉搬運(yùn)兩種工作方式,可完成50kg負(fù)重行走、上下臺階、上下斜坡,以及45kg托舉搬運(yùn)等功能,可在1分鐘內(nèi)完成工作方式轉(zhuǎn)換,以4km/h速度可在平地連續(xù)行走10km。行走、站立、轉(zhuǎn)體、上下樓梯、上下斜坡……都可以實(shí)現(xiàn)!


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而且,這套機(jī)器人折疊后可裝箱運(yùn)輸,實(shí)乃行軍作戰(zhàn)、居家旅行的常備佳品!


當(dāng)然,《流浪地球》里的“現(xiàn)實(shí)?!?/strong>

還有很多,歡迎補(bǔ)充!

國運(yùn)興,則文運(yùn)興。

頂尖的中國科幻,

背后是頂尖的中國科技,

以及頂尖的中國企業(yè)。

掌聲送給中國企業(yè)科技工作者們!



來源:國資小新微信平臺
編輯:IPRdaily趙珍          校對:IPRdaily縱橫君



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