[สปอลย์] Plasma Inside:วิเคราะห์เจาะฐาน Starkiller Base ของ Star Wars 7 [สปอลย์]

แม้ในขณะที่เขียนบทความนี้ ข้อมูลทางเทคนิคของ Starkiller base ยังออกมาไม่มาก และวงการวิดกระยาสาร์ท (พวกแฟนบอยโอตาคุทั้งน้านนนน) ทั้งใน Reddit และสารพัดที่ก็กำลังมโนอย่างสุดกำลัง สำหรับบอร์ดพันทิปของเรา ก็คงจะให้น้อยหน้าไปไม่ได้ ด้วยพลังแห่งชาวหว้ากาม เรามาชำแหละแกะเกาถึงเทคโนโลยีทำลายล้างอันน่าพิศวงนี้ไปด้วยกันเถอะ





“เครื่องจักรอันเกรี้ยวกราวที่พวกท่านสร้าง ที่พวกท่านได้ทุ่มเทชีวิตและแรงกาย และเป็นที่ๆเราได้ยืนอยู่ ณ แห่งนี้ จะนำจุดจบไปสู่เหล่า วุฒิสภาไร้ค่าและสมาชิกขลาดเขลากับกองยานที่พวกมันภูมิใจเสียนักหนา เมื่อวันนี้สิ้นสุดลง ดาราจักรที่เหลือจักค้อมน้อมสู่การนำของสภาเอกลำดับ และนี่จะถูกจดจำในฐานะวันสุดท้ายของสาธารณรัฐสุดท้าย!”นายพลฮักซ์ กล่าวบนฐานสังหารดารา



มหากาพย์อวกาศจะขาดอภิมหาอาวุธไปเสียไม่ได้ อาวุธที่ยิงเพียงครั้งเดียวก็ถล่มดาวเคราะห์ได้ทีเดียว 5 ดวง ด้วยการดัดแปลงดาวเคราะห์น้ำแข็ง ติดตั้ง Thermal Oscillator และคว้านร่องปืนขึ้นมาสูบกลืนดวงอาทิตย์ที่มันโคจรรอบ ด้วยการกลืนกินดวงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงาน ชื่อของมัน จึงถูกเรียกว่า Starkiller Base (ฐาน สังหารดารา)

ในเชิงเทคนิค


ปืนใหญ่ของ Star Killer Base


ระบบอาวุธของ Starkiller Base นี้ ถ้าเทียบกับปืนลำแสงมรณะของ Death Star ก็จะเหมือนว่ามันนั้นหยาบกว่ามาก ในขณะที่ดาวมรณะ มีเตาปฏิกรณ์ Hyper Matter และใช้การเหนี่ยวนำเตคีออนลงมาคายพลังงานในมิติปรกติก่อนจะปล่อยออกผ่านผลึกคริสตัลรวมพลังส่งไปยังเป้าหมาย แต่ Starkiller Base กลับใช้การยิงเปลวพลาสม่า ซึ่งเพราะพลาสม่าเป็นอนุภาค ความเร็วของกระสุนพลาสม่านี้ มีจำกัดกว่าลำแสงจากดาวมรณะมากมายนัก ที่มาตรงนี้ มีข้อสันนิฐานว่า ในขณะที่ดาวมรณะนั้นจัดสร้างโดย Darth Sidius ตัว Darth Sidius เองสามารถหา Kyber Crystal ในพื้นที่ครอบครองของ Republic และ Empire ได้ แต่ในกรณีของกลุ่ม First Order การจะค้นหาคริสตัลขนาดใหญ่มาใช้เป็นตัวรวมพลังงานนั้นคงเป็นเรื่องยากหนักหนา จึงหนีมาใช้การสร้างเป็นเครื่องยิงพลาสม่าแทน


กลไกปืนใหญ่ของดาวมรณะ จะเห็นที่ส่วนก้นจาน พลังงานที่ต่อออกมาจากเตาปฏิกรณ์ปฏิสสาร มีคริสตัลสำหรับรวมพลังอยู่


ปืนใหญ่ของ Starkiller Base น่าจะมีการทำงานคล้ายกับเตาปฏิกรณ์ปรมาณูชนิดฟิวชั่น อาศัยการเหนี่ยวนำของสนามแรงโน้มถ่วงเทียม ดึงมวลสารจากดวงอาทิตย์เข้ามาในเตาปฏิกรณ์ บีบอัดพลาสม่าภายใต้ฉนวนสนามแม่เหล็กที่ควบคุมโดยตัวนำยิ่งยวด บังคับให้เกิดปฏิกิริยาฟิวชั่น เพิ่มความดันแล้วก็เล็งปล่อยพลาสม่าออกมา เหมือน Solar Flare ควบคุมทิศทางด้วยเลนส์แรงโน้มถ่วง เล็งเป้าเข้าทำลายดวงดาวต่างๆ

Cycle การทำงานของปืนใหญ่ น่าจะประกอบด้วยขั้นตอนดังต่อไปนี้

การสกัดพลังงานจากดวงอาทิตย์: ในขั้นตอนนี้ มวลของดวงอาทิตย์ถูกดึงด้วยสนามแรงโน้มถ่วงเทียมเข้าไปกักในตัวดาว พลังงานที่ต้องใช้ในการแยกดึงมวลสารนั้นมิใช่น้อย สมมุติถ้าเทียบกับดวงอาทิตย์ของเรา เพื่อที่จะดึงมวลสารจนชนะแรงโน้มถ่วง[1] จะต้องใช้พลังงานอย่างน้อยจำนวน 190,653 MJ ในการดึงมวลสารออกมา 1 กิโลกรัม ในกรณีของดวงอาทิตย์ในภาค Force Awaken โดยสีของมัน อาจมีมวลเพียง 15% ของดวงอาทิตย์ของเรา[2] ซึ่งกรณีนี้ พลังงานที่ต้องใช้ในการสูบเอามวลสารจากดวงอาทิตย์เข้าไปก็อาจต้องใช้แค่ 15% หรือ 28,600 MJ/kg

คลิปการดูดกลืนดาวฤกษ์ของหลุมดำ จะคล้ายสภาพที่ดาวอาทิตย์ถูกสูบเข้าสู่ปฏิกรณ์ของฐานสังหารดารา
คลิกเพื่อดูคลิปวิดีโอ

การบีบอัดพลาสม่า ด้วยการทำปฏิกิริยา Thermonuclear: ตรงส่วนนี้ พลังงานจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ของดวงอาทิตย์ เป็นไปตามสมการคือ [2]
41H -> 4He + 2β+ + Q | ΔHR = 2,580,000,000 MJ/kg
ตรงนี้พลังงานที่ได้จากปฏิกิริยานิวเคลียร์จะสูงกว่าพลังงานที่ต้องใช้ในการสกัดเอามวลสารจากดวงอาทิตย์มาก แม้จะหน่วงให้ปฏิกิริยาสมบูรณ์ได้แค่ 10% ก็จะมีพลังงานเกิดขึ้นถึง 258,000,000 MJ ต่อ กิโลกรัมมวลสารที่สูบมาจากดวงอาทิตย์ ในทางเทอร์โมไดนามิกส์ สมมุติให้ปฏิกิริยานี้เป็นระบบปริมาตรคงที่ Isocholic [3] และความหนาแน่นพลาสม่าเริ่มต้นเราคิดจากความหนาแน่นของดวงอาทิตย์ เราจะคำนวณได้ว่าการเปลี่ยนแปลงของ ΔQ จำนวน 258,000,000 MJ นี้จะทำให้เกิดแรงดันเพิ่มขึ้นถึง 2.5 ล้านล้านความดันบรรยากาศเลยทีเดียว

คลิปการทำงานของเตา Plasma Fusion Reactor น่าจะใกล้เคียงกับกลไกการทำงานของภายในปืนใหญ่มรณะกระบอกใหม่นี้
คลิกเพื่อดูคลิปวิดีโอ
การปล่อยพลังงานออก เปลี่ยน ความดันให้เป็นงาน ด้วยการปลดสนามแม่เหล็กที่กักพลาสม่าไว้ในเตาเออก มันก็จะพวยพุ่งออกมาเป็นกระแสพลาสม่าที่รุนแรงเข้มข้น เมื่อคำนวณความเร็วของพลาสม่าตามหลัก Relativity [4] ที่ปฏิกิริยาสมบูรณ์ 10% พลาสม่านี้จะพวยพุ่งออกมาที่ความเร็วถึง 0.08C (8% ของความเร็วแสง) เลยทีเดียว

Kylo Ren กำลังยืนเต๊ะจุ๊ยดูพลาสม่าที่ยิงไปถล่มดาวเคราะห์ของพวก Republic


ตรงจุดนี้ จะพบปัญหาของ Starkiller base อยู่หลายประการ
ประเด็นการ Recoil พลาสม่า มีมวล เมื่อเรายิงมันออกไปก็จะมีแรงปฏิกิริยาในทางตรงกันข้าม และถ้าหากเราจะยิงมวลพลาสม่าเพียงพอที่จะเผาผลาญทำลายดาวเคราะห์ให้กลายเป็นโกโก้ครั้นช์ พลังงานจลน์ที่ Recoil กลับมาก็จะเท่ากับพลังที่จะทำลายดาวเคราะห์ให้เป็นโกโก้ครั้นช์นั่นเอง ถึงแม้โครงสร้างของ Starkiller base จะแข็งแกร่งเพียงใด แต่ความเร่งที่เกิดขึ้นจากการ Recoil ก็จะทำให้คนที่อยู่บนดาวนั้นถูกอัดเละเป็นบร๊ะเจ้าโจ๊กคาพื้นดาว ไม่ก็ถูกเหวี่ยงหายไปในอวกาศ Starkiller base จำเป็นจะต้องมีระบบ Recoil ซึ่งอาจใช้การปล่อยมวลพลาสม่าครึ่งหนึ่งไปในทิศตรงข้าม และนั่นจะทำให้ขีดความสามารถของการใช้เชื้อเพลิงหายไปครึ่งหนึ่งเป็นอย่างน้อย


ฉากหลังป่าที่ลุกเป็นไฟนับว่าเบากว่าที่น่าจะเกิดขึ้นจริงมากมายนัก เพราะอย่าว่าแต่จะไม้เลย ดินและหินยังน่าจะระเหิดจากความร้อนที่ปล่อยทิ้งเสียด้วยซ้ำ


ประเด็นการระบายความร้อน ทุกกระบวนการ ไม่มีทางจะมีประสิทธิภาพได้ 100% Starkiller base ก็เช่นกัน ด้วยขนาดของฐานที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางดาว 1200 กิโลเมตร สมมุติถ้าจะยิงมวลพลาสม่าไปถล่มดาวขนาดโลก มันจะต้องใช้พลังงานถึง 2.24x1032J ถ้าประสิทธิภาพการใช้พลังงานนี้สูงสัก 99.9% นั่นก็ยังมีความร้อนทื้งถึง 2.24x1029 J การจะระบายความร้อนนี้ได้หมดใน 7 วัน ผิวดาวจะต้องถ่ายความร้อนออกถึง 1.72x1012 W/m2 อัตราถ่ายเทความร้อนนี้ ถ้าคำนวณด้วยหลัก Black body radiation เราจะได้อุณหภูมิผิวดาวที่ 45,600 องศาเซลเซียสเลยทีเดียว อุณหภูมิขนาดนี้ทุกสิ่งบนผิวดาวน่าจะมอดไหม้เป็นเถ้าถ่านสิ้น โดยหลักการจริงๆ ปืนใหญ่ของฐาน Starkiller นี้ น่าจะยิงได้แค่ครั้งเดียวก็ต้องปิดเตาทิ้งฐานแล้ว นอกเสียจากมันจะมีประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่สูงล้ำจนเหลือเชื่อ แต่ไอ้การที่ใช้ชื่อว่าฐานสังหารดารา ดาวฤกษ์ดวงหนึ่งอาจใช้เป็นเชื้อเพลิงยิงทำลายล้างไม่กี่ครั้ง และนั่นเป็นสัญญาณแสดงประสิทธิภาพที่ไม่ค่อยดีสักเท่าไร



อ้างอิง
[1] https://en.wikipedia.org/wiki/Escape_velocity
[2] http://hackaday.com/2015/12/22/the-scientific-implausibility-of-starkiller-base/
[3] http://www.science.uwaterloo.ca/~cchieh/cact/nuctek/assgnaa.html
[4] https://en.wikipedia.org/wiki/Isochoric_process
[5] http://www.ux1.eiu.edu/~cfadd/1350/07WorkEnergy/RelKE.html


ปล. สำหรับผู้อ่านใหม่ๆ คุณอาจสนใจบทความนี้

ลำแสงมรณะของ Death Star: แล้วมันก็บรู้มมมมมม กลายเป็น โกโก้ครั้นช์
http://ppantip.com/topic/31853759
แสดงความคิดเห็น
โปรดศึกษาและยอมรับนโยบายข้อมูลส่วนบุคคลก่อนเริ่มใช้งาน อ่านเพิ่มเติมได้ที่นี่