一个玩家用三年在《坎巴拉太空计划》中完成了一项看似不可能的壮举

2019/04/247898 浏览

虽然原理不难，但可能会有点现实指导意义

文/kong

《坎巴拉太空计划》是一款让玩家自己设计建造飞船并且探索宇宙的游戏。当然，一旦涉及到玩家自由创造，事情就会向着游戏开发者不曾预料到的方向发展。比如说也有人会把著名的“企业号”飞船搬进坎巴拉宇宙：

还有人会设计一套复杂的火箭运输系统，在深空中建设一个空间站：

别看他们玩得这么开心，想要让这些设计能够实现，在幕后测试和调整起来是件很辛苦的事。《坎巴拉太空计划》对现实物理的模拟相对比较真实细致，就算是设计最基础的火箭，也需要考虑推重比、燃料、阻力、稳定性和乘员安全等各种问题。新手自己动手，往往做出来的就是大号劣质二踢脚：

火箭入门之从起飞到落地灭门

相比之下，高手设计的这种超级复杂的捆绑火箭，能优雅地飞起来简直像是个奇迹：

游戏发展的到现在，有些资深玩家已经玩腻了火箭，想要在游戏中做一点不一样的事情。Bradly Whistance就是其中之一，他在三年前设下了一个小目标：想要设计一个只用离子推进器就可以进入宇宙轨道的飞行器。

离子推进器是一个科幻中常用的设计。我们在各种游戏和影视作品里面看到尾部喷着火焰的宇宙飞船，基本上都使用的是离子推进器。

离子推进器比起传统的化学火箭有很多优势。相比起一般人熟悉的化学“火箭”，离子推进器的能量转化效率更高，而且在燃料充足的情况下只要有电就能运行，是理想的宇宙时代的引擎。

不过现实中人们对离子推进器的开发还十分初级。相比起成熟的化学火箭，离子推进器的动力十分孱弱，通常只是在飞船进入宇宙用来调节轨道使用。《坎巴拉太空计划》中的推进器尽管推力比现实大得多，但是在游戏的设定环境下，想要只用离子推进器就把飞船送进太空，依然是个无比艰巨的任务。

NASA实验中的离子推进器，预计将会驱动人类登陆火星

但这对于Bradly来说，这种限制只会让挑战更加有趣。经过精心的计算，他设计了一个有很大翼展的飞行器。别看这个飞行器造型很简单，这其实是离子推进器最有效的使用方式。

遗憾的是，三年前Bradly的飞行器最高只能飞到大气层边缘，没有成功积累到可以离开地球的第一宇宙速度。Bradly觉得自己在游戏数值更新之前，可能最多也只能做到这一步了。

在之后的几年里面，不断有各种新的离子引擎设计出现，也不断给Bradly新的灵感和激励。有一位玩家Strazenblitz甚至设计了一个通过电动螺旋桨把飞船送上大气层边缘，再靠离子推进器积攒速度把飞船甩出去的脑洞系统，堪称坎巴拉史上最有病的飞船发射。

而Bradly当年的设计，也得到了意想不到的验证。在Bradly设计出这个飞行器的两年以后，麻省理工学院的科学家制造出了第一个离子动力飞机模型，在原理概念上和Bradly的设计非常相似：

麻省理工设计的离子动力飞机（来源：NatureVideos）

这些发展让Bradly有了更多的信心，也重新拾起了打造一个完全离子动力的宇宙飞船的信念。今年，他又设计了一个新的离子动力飞行器。

图上的喷气引擎是用来驱动飞行器在地球上移动用的，发射之前就扔掉了

这次，他进一步优化了飞行器的风阻和推重比，并且为了最大化离子推进器的效率，先把飞行器转移到一个高山上面才进行滑跑起飞。

测试的结果十分出人意料：他的飞行器在飞到宇宙轨道以后，甚至还剩了一些燃料可以加速飞到月球。虽然Bradly忘了带降落伞，但他还是成功操作飞船降落在月球上，插了小旗又返回了地球。

为了节约重量，宇航员返航的条件比较寒酸

光是这套有来有回的操作就已经超越了绝大部份《坎巴拉太空计划》的玩家，更别说Bradly的飞船从起飞到降落全程都只用离子推进器了。

不过能够返航已经很幸福了

在过去，《坎巴拉太空计划》的玩家仿照现实中的飞行器来设计飞船，并不是什么新鲜事。

模仿维珍飞船的玩家作品

不过Bradly这次则做了一些不一样的创举。他的飞船设计实在是太简单优雅了，原理也和目前现实中的离子飞机十分相似。也许等到现实中离子推进器发展之后，会有和Bradly的飞船很类似的设计出现，让宇宙飞行变得更加简单和廉价。

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