关于三体中阶梯计划科学性的粗浅讨论

声明：这是粗浅的讨论，考虑到阶梯计划巨大的能量损失，不进行精确运算，引用原文在文末。

关于能量：光速为3E8，原著平均总载荷为10kg（原文7），加速到0.01光速可忽略相对论，需要利用能量为4.5E13焦耳，接近一万吨TNT当量4.184E13焦耳，所以平均每次推进只需提供10吨TNT能量。原文中最小核弹当量为50万吨（原文10）。辐射帆面积为25Km²（原文6），直径可能接近5km。引爆距离最远为10km，由球面公式得辐射帆分到0.02的照射，则平均每次需接收到500吨当量的辐射能，实际利用不超过50万吨的辐射能即可达到目的。

至于一个核弹能产生多少光子，这个需要懂行人士，也许是够的。

结论 ：个人认为限制这次加速其实是牺牲了一些冒险方案，以确保材料不变形，大脑不脱轨（作者也是这么想的）。

其他讨论：

关于神游说的，核弹周围要不要罩子，我认为是不用的。首先罩子太大碍事，太小则辐射不均匀又不稳定。推力只要出一点问题，后果都会很严重。

至于同时引爆多个核弹，很困难，因为几km的距离下，核弹容易互相干扰。

但还有一个问题，核弹是进入引爆位的，个人想来想去，最后一个核弹从侧面走肯定来不及（除非核弹有大脑的一半速度，这显然不可能），这样辐射不均匀。所以只能是中间开个小洞，这样最后一次起爆仍然有容错。地木距离查得为2100光秒，所以有误差是可以调整的，这种调整的距离就是为了核弹入洞（原文12）。

最后，个人认为这个计划的失败其实并不意外，这样一个又大又轻的物体，在强大的冲击与无数个细节面前，没有出现意外才是不正常的。（美国巅峰时期还不小心损失了俩航天飞机）。

引用原文：

1“目前最可能被利用的资源，我想是核武器，在没有技术突破的情况下，那是人类可能投放到太空的最大能量体。想象有这样一艘飞船或探测器，带有一个面积巨大的辐射帆，就是类似于太阳帆的那种能被辐射推动的薄膜；在辐射帆的后面不远处，以一定的时间间隔连续产生核爆炸……”

2“飞船只是由帆和探测器组成，轻得像一片羽毛，很容易被核爆炸的辐射加速。”
程心从身后的饮水机旁拿过一打纸杯，把它们一个个在桌面上按等距离放置好，3“核弹分布在飞船的最初一小段航线上，预先用传统的推进方式发射到那里。”她拿着一支笔沿那排杯子移动，“飞船在经过每一颗核弹的一瞬间，核弹在帆后爆炸，产生推进力。”

4“我们可以把这种方式叫航线推进，这段航线叫推进航段，它只占整条航线中极小的一部分，以一千颗推进核弹估算，可以分布在从地球到木星的五个天文单位上，甚至更短，把推进航段压缩到火星轨道以内，以目前的技术，这是可以做到的。”

5方案的第一步是把大量核弹送入地球轨道，运载工具是现成的，用在役的洲际导弹即可，美国的“和平卫士”、俄罗斯的“白杨”和中国的“东风”，都可以直接把核弹送入近地轨道，甚至中程弹道导弹加上助推火箭都能做到这一点。比起危机出现后达成的大规模削减核武器协议的方案——在地面把导弹和核弹头拆解销毁，这个方法成本要低得多。

6 pia很快收到了来自美、中、俄和欧洲航天局的四份初步可行性研究报告，结果十分接近。首先是一个小小的好消息：辐射帆的面积可以大大减小，只需二十五平方千米，加上材料的进一步优化，其质量可减至二十公斤。然后是一个大大的坏消息：要想达到pia要求的百分之一光速，探测器的整体质量要减到计划中的五分之一，也就是两百公斤，去掉帆的质量，留给探测和通信装置的只有一百八十公斤了。

7“nasa已经完成两次太空小型核爆炸推力试验，结果就在这份报告里，要想达到额定速度，飞行器的整体质量仍大得离谱，要再降低，降到现在的十分之一，十分之一！也就是说只剩十公斤了！他们甚至还送来了好消息，说辐射帆可以降到十公斤，有效载荷嘛，他们很慈悲地说可以有半公斤，但不能再多了，因为载荷的增加必然导致帆索加粗，载荷增加一克，帆索就增加三克，使得达到光速百分之一成为不可能。所以我们只有半公斤，啊哈哈，半公斤！真如我们的天使所说：像羽毛一样轻。”
8每枚核弹必须在辐射帆刚刚飞越它时起爆，距离由三千米至十千米不等，依核弹的爆炸当量而定。随着帆的速度增加，所需的控制精度越来越高，但即使帆的速度达到光速的百分之一，控制精度也在纳秒级以上，以当时的技术，经过努力还是可以做到的。
9 飞行器本身没有任何动力，它的航行方向完全由核弹的爆炸位置进行控制，航线上的每枚核弹都带有位置控制发动机，在帆到来之前精确定位，在交错时两者相距只有几百米，调整这个距离就可使爆炸推力与帆形成不同的角度，进而控制飞行器的航向。
10行器看起来像一个沿航行方向横放的巨大的降落伞，按当量不同，核爆在伞后三千米至十千米处发生。为避免核爆辐射对太空舱的影响，帆索很长，使太空舱尽量向后靠，这个距离长达五百千米，太空舱表面由蒸发降温材料覆盖，在每次核爆中不断蒸发，在降温的同时不断降低自身重量。
首批将发射三十枚导弹，将三百颗核弹头送入地球轨道，它们的当量从五十万到二百五十万吨级不等
11那面九点三公斤重的巨帆，用四根五百千米长的蛛丝拖曳着那个直径仅四十五厘米的球形舱，舱的表面覆盖着蒸发散热层，起航时的质量为八百五十克，加速段结束时减为五百一十克。
12加速航段从地球延伸至木星轨道，在这段航程上已经预先布设了一千零四枚各种当量的核弹，有三分之二是裂变核弹，其余是氢弹。它们就像是一串太空地雷，阶梯飞行器的加速过程就是依次触发这些核地雷的过程。除此之外，还有数量众多的探测器巡行在加速航段上，以监测阶梯飞行器的航向和速度，及时调整下一枚核弹的位置。核爆炸的闪光以一定的间隔不断地在巨帆后面亮起，像搏动的心脏，辐射的飓风强劲地推动着这片轻盈的羽毛。当接近木星轨道的第九百九十七枚核弹爆炸时，监测表明飞行器已经达到了预定速度：光速的百分之一。