在月球上打1個橛子,拉1根繩子到地球,順著繩子爬到月球要多久

2021-01-13 騰訊網

月球在距離地球38萬公裡的軌道上環繞著地球運行。

但是從地球上看月球,月球永遠就只有一面對著地球,這給人的感覺就是月球永遠是不動的。

所以我們在月球正面打一個橛子,那個橛子位置也應該不會變化,感覺可以拉一根繩子到地球。

》從理論上講,這根繩子通過拉格朗日1點垂到地球是可以的。

先不考慮能不能造出這樣的繩子,要順著繩子往上爬,有一個最大的問題:這個繩子在地球上看來不是固定的。

月球圍繞著地球的一面永遠不動,是因為月球在自轉的同時也在公轉。月球自轉一圈和公轉一圈的天數是一樣的,都是28天。

但是到了地球這裡就有問題了。

因為地球的自轉和月球圍繞地球的公轉不同步,地球自轉一周是一天。

從月球上垂到赤道上空的繩子,是相對於地面在以400多米每秒的速度飛快運動。

也就是說,這個繩子根本就抓不住。如果把這個繩子固定在地球上,那麼最後的結果就是這個繩子會在地球的赤道上一圈一圈的纏繞起來。

在月球上固定的不能是一個橛子,應該做一個放線軸。

這個放線軸每天要放出和地球赤道周長一樣的長度的繩子,就是每天要放40000公裡。

假如,有一天整個地球都由聯合國統一管理的,那這個方案實施起來會是這樣。

》圍繞赤道建造一個環繞地球一周的閉合軌道。

滑軌上有一輛可以保持和月球同步的小車,小車的中間連著通往月球的繩子。

小車上必須有動力裝置,保持和月球的同步。小車在軌道上的運行速度超過每小時1600公裡。

但是人要從這根繩子爬到月亮,不能從海平面開始爬。

因為繩子和空氣的相對速度已經超過了音速。人只要爬出小車,瞬間就會被吹走。只能在大氣層以上50公裡開始這段旅程。

垂直爬升的難度和垂直攀巖的難度差不多,需要一個最頂級的團隊來完成這個工作。《攀登梅魯峰》裡由金國威率領的三人團隊,應該可以勝任這個工作。

但是他們必須攜帶氧氣瓶和壓力服,所以他們的裝備、消耗品只能由地面隨時保持補給。

現在有返回式火箭,這個工作可以由馬斯克的 SpaceX公司完成。

》這三個人開始爬的會很慢,每天不會超過500米。

如果按照這個速度,他們爬到月球需要2000年。在壽命之內,他們不可能完成這個工作。

但是實際上在攀爬的過程中,隨著距離地面的高度越來越高,引力會以距離平方的倒數關係快速降低。

在向上爬行的過程中,最艱難的一段發生在起點到海拔6000公裡的高度,他們爬到這個高度要15年。

但是接下來他們會越爬越快,因為地球的引力在距地表6000公裡的高度只有地面的1/4,所以他們每個人的體重相當於降低了很多,體力消耗也會少很多。

越過1/4引力點,前進速度可以達到一米每秒,一天爬10個小時,每天前進30公裡。

》3年之後,由金國威帶領的隊伍將爬到地球同步軌道高度。

在這個過程中,對他們最大的威脅是人造衛星。對於攀登的人來說,人造衛星就像每秒鐘以超過7公裡的速度運行的子彈。

支援組不僅要隨時保證爬行者的安全,還需要防止繩索會被飛行的衛星切斷。

在距離地表36,000公裡的高度,引力只有地表的1/45,對於攀登者來說,引力的作用幾乎可以忽略不計。

金國威等人的速度可以達到每秒鐘超過三米,一天可以順著繩子爬行100公裡,8年以後,他們將到達地月之間的引力平衡點,拉格朗日一點。

這裡距離月球6.5萬公裡。

從地球出發26年之後,他們已經勝利在望了。

從拉格朗日1向月球前進的過程中,月球的引力就會幫他們的忙,也就是說金國威等人不需要用手拽著繩子往上爬,只需要順著繩子往下出溜就可以了。

這個過程實際上是在下降,但是也不能降的太快,否則會崴了腳。

兩年以後,從地球出發28年以後,金國威等人順著繩子從地球爬到了月球。

整個這個計劃大概需要100,000億美元。最大的消耗還不是爬行者的補給,而是建立一個從地球到月球的連接繩索。

因為在地球大氣層內,繩子必須在超音速的狂風中保持穩定,需要額外的動力裝置。同時每隔一段距離,為了防止繩子在重力的作用下被拉斷,還需要額外的舉升力,也需要額外的動力。

但是,大部分的資金會花在每天的燃料補給消耗上。

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