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你想过上太空吗?看电梯能否帮你实现!

2014-11-17 12:32| 发布者: ccbuild| 查看: 646| 评论: 0|来自: 网络

摘要: 摘要: 科幻作家阿瑟·克拉克出版了一部科幻小说《天堂之泉》,里面也向人们“展示”了“太空电梯”。通过这部电梯,人们可乘电梯去太空观光并运送货物。 太空电梯 ...

摘要:科幻作家阿瑟·克拉克出版了一部科幻小说《天堂之泉》,里面也向人们“展示”了“太空电梯”。通过这部电梯,人们可乘电梯去太空观光并运送货物。

太空电梯


  最早提出“太空电梯”概念的,是前苏联著名的火箭专家康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基。他早在1970年就设想了一个用于连接地球与外太空的新方法。按照齐奥尔科夫斯基的设想,在地球静止轨道上建设一个太空城堡,和地面用一根缆绳连接起来,这样就构成了向太空运输人和物的新捷径。

  同年,美国科学家罗姆·皮尔森也提出了类似的太空天梯设想。

  到了1999年,美国宇航局马歇尔中心的先进办公室率先发表了《天梯:太空的先进基础设施》一文,将“太空电梯”从设想转变为现实的科研项目。

  2004年年中,在华盛顿召开的专门的国际“太空电梯”大会上,专家对这一宏伟构想进行了深入的探讨。九个月后,美国宇航局正式宣布“太空电梯”成为世纪挑战的首选项目。

  按照科学家们的设想,太空电梯应该是一条从距离地面3.6万公里的地球同步卫星向地面垂下一条缆绳至地面基站,并沿着这条缆绳修建往返于地球和太空之间的电梯型飞船,往来运输人员和物资。

  西弗吉尼亚州费尔蒙特科学研究所的布拉德·爱德华兹博士在论文中写道:“天梯可以使人类历史实现跳跃性的发展。”他认为,初级版的“太空电梯”可能在2019年问世,其成本大约为70亿到100亿美元,与其他大型太空工程相比,费用并不算太大。“电梯”一旦建成,就可昼夜不停地开展运输工作,把旅游者和货物送入太空,并大大降低运送费用。

  不过,“太空电梯”的现实研究并不太顺利。早在十年前,美国LiftPort实验室就在尝试制造“太空电梯”,不过最后以失败告终。

  日本建筑巨头大林组目前也在进行“太空电梯”的项目研究,他们打算建造一个直通96000公里高空的轨道电梯。这个电梯能乘坐三十人,在磁力线型发动机的推动下爬升七天,到达太空中新建的太空站。按照大林组的测算,太空电梯的费用不及航天飞机的百分之一。但是,大林组遭遇到与谷歌同样的问题,就是现有的材料无法满足他们的制造要求。

  与谷歌一样,大林组同样认为碳纳米技术将是制造“太空电梯”的最佳之选。与谷歌不同的是,大林组并没有放弃他们的努力。同时,他们相信在未来15年里,碳纳米技术将会达到“太空电梯”的制造要求。

  天梯正变现实

  和在进行“太空电梯”研究的大林组一样,有许多科学家都认为现时制造“太空电梯”其实是完全可行的。

  国际宇宙航行学会最近会集了来自各个不同领域的科学家对“太空电梯”构想进行了讨论,最后得出的结论是,目前没有找到任何科学依据可以推翻太空电梯的可行性。

  科学家认为,太空电梯不会很快,从地球表面到地球同步轨道需要花费一周的时间,不过好处是成本比火箭少得多了,而这一结论正好与大林组的研究目标相一致。  科学家们还为“太空电梯”提出了更多的构想,比如,相比以往提出的直接将地球和太空相连接的“太空电梯”构想,科学家提出,如果将“电梯”连接大地的那一端悬空,其实效果会更好,因为这能够让成本降低达四成以上。

  根据这个设想,“太空电梯”一端悬在距离地面160公里的轨道上,人或者货物通过飞行器来到电梯底部,然后再经过漫长的碳纳米管,最终来到40000公里以上的太空。

  不过除了碳纳米管技术,这些科学家想到了另一个困难,那就是“太空电梯”需要由太阳能电池阵列来提供能源,但现在的太阳能转换效率还不足以满足“太空电梯”对能源的需求。

  尽管如此,一些“太空电梯”项目的研究依然取得了不错的进展,俄罗斯萨马拉太空大学的科学家称,他们已将“太空电梯”的研究工作进行到工作收尾阶段。这部“太空电梯”的主要工作原理其实并不复杂,装有货物的太空舱通过一根三十公里长的特别牢固的缆绳送回地球。这条缆绳虽然很长,但其重量很轻,用特别的材料制成。当其进入大气层后,缆绳会燃烧,而货物则接着依靠气球继续缓缓地落向地球。


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