四年精雕細琢,郭帆導演的《流浪地球2》以炫麗的特效、精彩的劇情設計和演員精湛的演技獲得一致好評,把四年前《流浪地球》開創的國產科幻大片水平又提升到一個新的高度!可以說,《流浪地球2》無論是特效還是對科學元素的考究都毫不遜色于《星際穿越》這樣的好萊塢硬科幻大片。
(圖源:流浪地球2海報)
全片最精彩的當屬開通部分的太空電梯危機,一鏡到底的太空電梯全景與第一部中從行星發動機到領航員空間站一鏡到底如出一轍,同樣震撼!隨后數字生命派為復活數字生命計劃,企圖破壞太空電梯,刺激的空戰、電梯內與叛軍的肉搏、電梯轎廂相繼炸毀,最后空間站墜毀……
(圖源:流浪地球2)
等等……空間站為啥會墜毀……它不是在同步軌道上的嗎?理論上即使炸了電梯它也掉不下來啊……
太空電梯原理和設計
太空電梯是用多根長達數萬公里的纜索,連接地球到太空的電梯裝置。利用地球自轉產生的離心力,抵消掉地球引力,使物體懸停在赤道上空某點與地球同步旋轉。根據計算,這個離心力和引力平衡的同步高度離地面約35786km,加上地球的半徑,距地心約42164km。
(圖源:星宇飄零)
這條赤道上空約35786km高度的軌道稱為地球同步軌道,如果設計太空電梯,終點站應該就在這個軌道高度上,也就是說空間站應該會建在這個高度。然后從空間站上往下垂纜索,同時為了平衡下方纜索受到的引力,必須同時往上放纜索,這樣上下纜索會在引力和離心力作用下繼續保持平衡。為了使纜索繃緊,在纜索上方末端會增加一個配重,配重同步公轉產生的離心力可以把太空電梯的纜索繃直。
(圖源:星宇飄零制作)
同步軌道上的空間站為何會墜落?
既然同步軌道是引力和離心力的平衡點,這個高度上同步公轉的空間站是沒有重力的,那電影中被炸毀的空間站為何會墜落地面?甚至就墜落在基座附近?這一點電影里沒有交代,我看了幾位科學顧問的科普里也沒有解釋這個問題,有網友認為可能在被剪掉的80分鐘里有交代,反正我是想不明白……
在同步軌道上的空間站掉下來我只想到一種可能:從上部炸斷配重纜索,空間站被下方纜索受到的重力拉下來,但這種情況下這個電梯都會毀掉,纜索會失去拉力,所有太空電梯轎廂都會墜落,主角也活不成了……但電影里不是這樣的,纜索并沒有跟著掉下來。
(圖源:流浪地球2)
所以我覺得它就不應該掉下來……我把這段作為BUG,純粹為了好看……
換個時間,太空電梯墜毀就很合理
如果要拍攝太空電梯墜毀的災難場面,其實可以換一個時間:地球自轉剎車!為了實現流浪地球計劃,需要制造10000臺行星發動機和2000臺轉向發動機,其中位于赤道的2000臺轉向發動機在出發前給地球自轉剎車,按照電影里說的,把地球自轉從24小時一周降至60小時一周,此時,由于自轉減速,太空電梯同步公轉產生的離心力將不足以平衡引力,根據計算,此時的同步軌道將抬升至離地面大約71500km。
(圖源:星宇飄零)
空間站在同步軌道以下,受到地球向下的重力,原來的配重將不足以維持平衡,這時有兩種可能:
1、配重強大的慣性作用下掙斷纜索飛向宇宙,斷點以下墜毀。
2、配重被纜索拉著向東墜落。
空間站換成這個時間墜毀就相對合理,但問題又來了,科學家會不知道地球剎車后太空電梯會墜毀?所以,拆除太空電梯,放逐配重、回收纜索、釋放空間站才是最合理的操作。
(圖源:流浪地球2)
郭帆導演,太空電梯再次被毀忘記拍了……
從上面的分析可知,在地球剎車時,太空電梯無論如何也留不下來的了,但電影里卻沒把這場景拍下來,可惜了,不過為了劇情的進程,有些內容確實需要取舍,瑕不掩瑜,作為一部硬科幻電影《流浪地球2》已經足夠好了!期待《流浪地球3》再創輝煌!!!
(圖源:電影流浪地球官方設計稿)
預告
流浪地球計劃的重要一環:放逐月球,這是原著和第一部都交代了的事件,但其實在我看來,帶著月球去流浪會更加合理,下一篇我將分析帶著月球去流浪的合理性和具體操作,敬請關注。
我是星宇飄零,關^_^注我,和你分享更多有趣科學知識。
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