行星发动机 | ||
示例:行星发动机全景海报 | ||
建筑名称 | 行星发动机 | |
建筑别名 | 地球发动机、Earth Engine | |
区分种类 | 推进式发动机 转向发动机 | |
建筑类型 | 地表建筑工程 机械设备 | |
建造地点 | 地球北纬30°以北、赤道附近 月球[注 1] | |
建造者 | 联合政府、中国政府 仅电影编年史↑ 各国工人团队 | |
来源作品 | ||
《流浪地球》 | ||
相关事物 | ||
火石、重型运载车 饱和式救援、点燃木星方案 |
“ | “行星发动机” 是人类活下去的唯一希望 | ” |
——北京新闻,2057年6月30日 |
行星发动机(或称“地球发动机”、"Earth Engine")是小说《流浪地球》、同名改编的电影《流浪地球》及其它衍生作品中出现的一种虚构建筑物兼巨型机械设备或者说是一种巨大的生物。
在作家刘慈欣所著小说《流浪地球》、导演 郭帆 执导的同名改编电影中,“行星发动机”都是最具代表性的庞大建筑以及世界观之核心事物。行星发动机这一概念与初始设定来源于小说,后经由电影制作团队修改、填补出具体设定,并为其构建了完整细微的三维模型。为了保证信息适用性与完整性,以下内容将重点介绍电影《流浪地球》中的“行星发动机”。
近未来,人类发现太阳内核极速老化,预计于一百年后持续膨胀至吞没地球,或将产生致命氦闪。为了力求让更多的人活下来,联合政府于全球范围内启动“流浪地球计划”,在地球表面建造了上万座为地球提供推力的“行星发动机”,决定将整个地球推离太阳系,踏上2500年的流浪之旅,飞向4.2光年外的半人马α星系。
行星发动机的主体规模极其庞大,其喷射口能喷射出高能等离子流,对地球产生巨大推力,并散发蓝白色亮光和大量热量。行星发动机分为“推进发动机”与“转向发动机”两种类型,前者全部建造于北半球,为地球提供巨大的推进力;后者全部建造于赤道附近,主要为地球提供转向力。此外,行星发动机也具备其他重要用途。停机的行星发动机重新启动时,必须消耗一类专用点火启动器——火石。
木星危机期间,全球出现剧烈强震,导致近半行星发动机集体停机故障,地球丧失一半推进力与全部转向力,将于数十小时后撞击木星。为避免地木相撞,全球展开饱和式救援,百余万救援人员前赴后继,火速运送火石,奔往目标故障发动机实施重启与维修,成为电影《流浪地球》的核心剧情背景。
行星发动机分有两种类型,除部分设定有差别,结构基本相同。行星发动机大致结构主要包含:[链 1]
气动塞式喷管与圆柱形喷管阵列 | 围绕喷射口周围的屏障壁 |
平视 | 俯视 |
↑来源地址:[1] 原作者:青月晓@站酷 [2] |
↑原作者:青月晓@bilibili [3] | 行星发动机纵剖面图 |
所有行星发动机正下方5000米的地层中都配套建造了一座地下城,具体信息请见:流浪地球:地下城
行星发动机之规模极为恢弘庞大,主体高耸入云,占地面积广阔,可以将任何一座大型城市完全笼罩于主体下方,如同一座宏伟的金属山峰。以下是推进式发动机的各方面尺寸数据:[链 1]
电影正片未明示行星发动机具体分布地理位置与排列规划,但根据多副画面与文字叙述,可以推测出比较精确且容易接受的设定:
比较可靠的设定相关信息 |
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行星发动机采用“重聚变发动机”技术,以岩石一类天然材料为燃料,通过重聚变反应,产生高速、高温、高压、高亮的等离子流。行星发动机启动前,需要在反应堆点火闸内安装入火石,以点燃重聚变反应。
等离子流沿喷射口迸发而出,通常会形成底径约7000米、高度有几百公里的蓝白色火焰在原著小说描述中,行星发动机的光柱只在大气层内可见,如同一根刺眼的光柱,冲破平流层,射入太空。行星发动机持续运作时,喷射口将发出沉重的轰鸣声,等离子流火焰不断涌动、闪烁,流光溢彩。
等离子流喷射时产生的巨大反作用力,通过行星发动机主体结构传导至地壳。一座推进式发动机能对地球产生150亿吨的推力。
关于推力数值的一些其他说明及可靠推测 |
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原著小说和电影第一部描述的是150亿吨,但是根据电影第二部流出的剧照来看,推力设定已经改为了一个更合理的数值,即科学计数法的系数为5.703,这个系数与“南方夜枭”在帖子[链 2]中计算的5.65很接近,但“南方夜枭”计算的数量级为5.65E13 kN,这里剧照中的5.703E4 kN很可能是剧组搞错了数量级。 |
当多座发动机的火焰光柱林立并列时,将形成十分壮阔的景象。引用小说中的描述,从地面上仰望远处多座行星发动机的场景“像一个巨大的宫殿,有雅典卫城上的神殿那么大,殿中有无数根顶天立地的巨柱,每根柱子像一根巨大的日光灯管那样发出蓝白色的强光”。而在电影中,从太空中远望地球暗面,等离子流发出的亮光清晰可见,如同丛生的幽蓝菌丝一般,遍地扎根、点缀于北半球上,场面尤为壮丽。
流浪地球行进时,南极点朝向正前方,北极点朝向正后方。由于推进式发动机从北极点到北纬30度一带均有建造,建造位置靠南的推进式发动机运行时,为了尽可能施加地球行进方向的正向力,需要让调节支撑臂调整喷射口倾斜角度,而等离子流也将斜向射入太空,与大地表面形成锐角。
等离子流的温度极高,将会向周围大气散发大量热量,并形成以行星发动机为中心、范围极广的持续性强对流天气,相较于现实,这种大气现象十分独特。
据小说描述,地球未远离太阳时,发动机周围大气温度将升至70摄氏度以上,人体必须穿着防护服才可在地表活动。据电影表现,在2075年,地球因接近木星轨道,北半球地表温度已降至零下110摄氏度左右,防洪堤上的气温仍能提升至零下85摄氏度。而在通往点火核心的超高架桥中段,其正下方之地表气温则能让无穿着防护服的人也能勉强存活。电影主要剧情末尾,主角刘启正是因此侥幸得救。
由于等离子流火焰以极快的速度加热并冲散周边空气,造成此处空气与发动机较远处形成较大温差与气压差。受压强影响,较远处空气带着雪花,向火焰中心靠拢,同时也被火焰带动上升,产生喷射口附近的大范围对流现象。视觉表现如一团灰暗的环状云(亦可称“甜甜圈状云”)在喷射口周围盘绕,并向上、向外翻滚。等离子流将径直穿过这团环状云,形成云中的圆形空洞。 [链 3]
引用小说中的描述,“发动机光柱穿过乌云时的景象简直是一场噩梦!光柱蓝白色的强光在云中散射,变成无数种色彩组成的疯狂涌动的光晕,整个天空仿佛被白热的火山岩浆所覆盖。”
在地球大气温度还未骤降时,发动机对流区会引起大面积的持续性强降雨(小说描述);而在地球远离太阳时,这些雨水未下落至地表前就会在极低温环境中迅速凝结成雪,乘着气流飘向周围,绘出广阔的茫茫雪景。在一些建造位置特殊的发动机周围,如苏拉威西三号转向发动机,持续性的雷暴将会伴随对流现象一同发生(电影表现)。
重聚变反应塑造了行星发动机内部点火核心的高温高压环境,形成相对于外部空间的较大温差。仅点火核心外层隧道的升降隔离墙内,温度即达120摄氏度。而反应堆点火闸周围温度则更高,即便是具有较强隔热抗性的防护服也无法承受,极易丧失恒温功能。
“春节十二响”是行星发动机喷射口蓄能状态全自动调控程序,由技术观察员——李一一首创研发。
“春节十二响”程序能够夺取行星发动机控制权,然后通过独立操控七道喷射口分组的不同开关、蓄能状况,使喷射口以非常规状态运行,喷射出红色的等离子流。
起初,“春节十二响”的用途如同其名称,仅能在以往的中国新年期间向人们传达庆祝。这道程序曾经能独立控制行星发动机七道喷射口分组的开关状态,实现单组喷射口独立发射,进而达到多组喷射口依次连发的效果,使行星发动机喷射出断断续续的红色等离子流,并发出多次响亮的爆炸声,基本上无任何实际用途。如同联装烟花,只是规模上大了几万倍,很无聊。
时间来到木星危机后期,地球凭当时仅存的推进力与转向力已不能与木星引力抗衡,与木星相对距离缩减至70320公里。这时,地球已进入地-木流体洛希极限,即将突破刚体洛希极限。富含氧的地球大气被木星捕获后,脱离了地球,与富含氢的木星大气混合,形成连接两个天体之间的“大气脐带”。此时,CN171-11救援队内,刘启与李一一提出“点燃木星方案”,认为通过点燃木星表面巨量的氢氧混合气体,可以产生动能极大的爆燃冲击波。冲击波顺着大气脐带返回地球,猛烈撞击地表,就能把地球推离木星。
随后,在李一一的布局下,“春节十二响”顺势成为了“点燃木星方案”的一个特殊解决方法:即稍加修改“春节十二响”的基本功能——调控行星发动机喷射口的蓄能状态,从而将七道喷射口分组的能量转移至其中一道,喷射口就会受到极高的压力,将高温的等离子流喷射到太空中极远的高度,进而点燃木星大气。随后,苏拉威西三号转向发动机成为CN171-11众人眼前的第一个实验对象,因为这座发动机与他们所在位置——苏拉威西三号补给站的距离最近,也处于大气脐带一端,其喷口经过调整即可径直朝向木星。
十五分钟过后,经过众人的努力,CN171-11得到大批救援队增援,点燃木星方案被联合政府批准,得以继续实施。领航员号国际空间站连接了苏拉威西附近的通讯网,以使其他发动机共享“春节十二响”破解程序,并指挥周围十四座转向发动机调整喷射方向,指向木星。随后,王磊众人将撞针推动到位,刘启、Tim安装完火石,撤出点火核心,所有设备准备就绪,李一一随即按下点火按钮。瞬息之间,三号发动机原本冒着浓重黑烟的喷口内,一束红色火焰从其中一道喷射口分组喷发而出,其高度迅速飙升,即刻突破常规的几百公里,新加坡一号发动机、雅加达四号发动机也随即点火发射。最后,苏拉威西一处的火焰已达65000公里高度,但距离木星表面引爆区域还差5000公里,其余二处火焰均未到达引爆点。
在这关键时刻,航天员刘培强提出了最后的可能办法,认为领航员号空间站储存的三十万吨燃料被点燃后,产生的爆炸冲击波范围可以弥补等离子流与木星之间的距离,“点燃空间站,就能点燃木星”。最终,刘培强决定独自驾驶空间站,冲击苏拉威西三号发动机的等离子流火焰末端,使点燃木星方案继续进行。
历史进程 | 部分内容取自电影编年史和电影《流浪地球2》[1] |
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2000年 9月~~ |
中国天文学家 付建明 在国内建立太阳氦闪研究小组,此后一直在研究太阳氦闪相关话题。 |
2002年 | 以色列科学家 Yaffa Radclyffe 开始研究可控核聚变课题。 |
2015年 | 付建明的研究小组被迫解散。 |
2016年 6月 |
Yaffa Radclyffe 在可控核聚变实验意外事件中丧生。 |
2018年 | 前氦闪研究小组专家刘欣推出“流浪地球”模型,“行星发动机”概念被第一次提出。 |
2018年 9月 |
Yaffa Radclyffe 的学生中田一夫研究老师的最后一次的失败实验结果,发现重聚变现象。 |
2025年 | 中田一夫将重聚变技术使用在航天器发动机上,成功制造出第一台重聚变发动机。重聚变发动机技术后来成为行星发动机模型构建蓝图中的核心节点。 |
2026年 | 六月,超过G5等级的太阳日冕抛射风暴袭击地球,摧毁了40%的民用输变电线路以及通信设施,使50%以上的民用电子仪器被毁,全球性暴动爆发。 九月后,暴乱平复,人口锐减3%,经济损失超过54.37兆美元。此次灾难结束后,通过世界各地大型天文望远镜的观测结果,科学家们确认太阳中心聚变加速。 |
2027年 | 一月,在五大国主导下,联合国成立氦闪应对小组,各国科学家及不同行业专家加入讨论。在这次大会中,刘欣与中田一夫第一次见面,讨论建造巨型重聚变发动机的可行性。 二月,刘欣、中田一夫、美国天体物理学家 Charlie Jackson、印度生态学者 Rajah Mujittukah 开始合作,在太空生命科技公司资助下,独立于联合国之外开始研究“流浪地球”模型。 |
2028年 ~2029年 |
刘欣等人提交“流浪地球”计划书后,行星发动机被联合国选为重点研究对象。 |
2030年(?) | “移山”计划(即后来的“流浪地球”计划)由联合政府向全世界公布,同时期“数字生命”计划也在平行开发,但中方经考虑后封禁了该计划。 |
2044年 | 太空电梯危机 |
太空电梯危机7个月后 | “移山”计划行星发动机地月1号试验机各自成功完成技术验证,推动地球的设想终于从技术上获得推进动力。 |
2044年 ~2058年 |
“移山”计划正式更名为“流浪地球”计划,一万台行星发动机开始陆续建设。 同时月球上也额外安装了2台推进式发动机,用于推动月球离开地球引力范围。 数字生命计划的支持者由于在2044年的太空电梯危机中的罪行被审判。 原方舟国际空间站的代替空间站——领航员国际空间站成功发射。 |
2058年 | 月球坠落危机(此时地球上的行星发动机已建成7000台左右) |
2065年 | 行星发动机和地下城全部建造完毕。地球彻底停转,推进式发动机全功率开动,地球开始变轨加速,延展绕日公转轨道。刹车时代结束,人类进入逃逸时代。同时所有人工智能设备全部封存在北极的UEG新总部地下。 |
在这数次变轨加速周期内,地球每次经过近日点时都将进行一次短暂的大功率加速,预定轨道就会向相反的一端延展,轨道偏心率也将逐渐增大,倾向形成更扁的椭圆。跨越火星轨道后,地球将逐渐接近木星轨道。 | |
2075年-木星引力危机 | |
木星危机 征兆 |
2075年2月14日 |
2078年-太阳氦闪危机 | |
2078年春节前后 | 开始发生反对流浪地球计划的游行示威。 |
(标记" ? "的行星发动机设定存疑)
喀什一号发动机
索契一号发动机
都灵二号发动机
我国南部沿海地区灾情严重
今日凌晨3点,柏林五号地下城发生岩浆渗入,目前未成年人已经全部撤离,成年人的撤离工作还在紧张进行中……
?济南五号发动机
UNITED EARTH GOVERNMENT ESTABLISHMENT OF THE UNITED EARTH GOVERNMENT | |
BBC NEWSBBC NEWS
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Design plans of the Earth Engines have been approved. Equator ONE Earth Engine will commence construction next month. |
苏拉威西七号发动机
新加坡二号发动机
雅加达四号发动机
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