太空電梯替代火箭?遊覽太空不再是夢,還需要多久?

2020-12-05 趣說科學

當人類的腳步踏進太空之後註定會與太空結下不解之緣,太空的浩瀚人類想像不到,但是地球在太空中十分渺小,猶如一粒塵埃,但是目前只有成功飛向太空的太空人才真正見過地球的全貌,那何時地球上的人類可以去太空觀光遊覽呢?為了節省成本,太空電梯即將替代火箭,遊覽太空將不再是夢,不過還需要多久實現呢?

太空人在離開地球飛向太空的這一過程始終都是藉助火箭升空,而火箭是發動機噴射工質(也就是工作介質)所產生的反作用力從而向前推進的一種飛行器,它可以在稠密的大氣層內飛行也可以在稠密的大氣外飛行,是目前實現航天飛行的一種運載工具。同時發射火箭有3種方式,第一:地面發射;第二:海上發射;第三:空中發射。最常見的就是地面發射和海上發射,其實不管是哪一種發射方法都是一種極為複雜並且耗費資源都很大。而且限制性比較廣,只能允許資質較好的太空人「使用」,所以想要搭乘火箭去太空遊玩不太可能,但是「太空電梯」可以幫你實現遊玩太空的想法!

太空電梯是人類構想出通往太空的一種運輸設備,和普通的電梯相似,只不過太空電梯的作用是將人類送到距地球3.6萬公裡左右的空間站中,從而達到觀賞太空的遊玩目的。最早提出「太空電梯」的是在20世紀70年代的火箭科學先驅齊奧爾科夫斯基,其父親也曾設想過一個「天空城堡」的地方,只不過沒有電梯。首次從技術層面描述「太空電梯」的是一位科幻作家阿瑟.克拉克,他的作品《天堂之泉》在1978年出版,裡面介紹了對「太空電梯」的幻想,並且說到人們可以乘坐太空電梯去到太空觀光以及運輸貨物。

太空電梯真正的主體和普通的電梯差不多,就是一個永久連結太空站以及地球地面的纜繩,主要就是用來接送人類以及運輸貨物。在2004年6月30日,美國在華盛頓召開了第三屆國際天梯會議,主要進行「太空電梯」的探討,9個月之後,美國宇航局便宣布太空電梯正是成為世紀挑戰的首選項目,為此美國的愛德華茲博士認為他構想的第一版「太空電梯」將在2019年問世,成本將是70億-100億美元。他們認為太空電梯一旦建成將降低運輸費用,這是一件非常完美的項目。

而日本可能會率先完成對「太空電梯」的建設。日本建築公司大林組計劃建造一部太空電梯,並將人類送往距地球3.6萬公裡之外的太空站,計劃將於2050年完成。大林所設計的太空電梯纜繩,總長度是地月之間距離的四分之一,纜繩將會固定在地球地表的一個定點上,而另一邊將會系上一個鉛墜,用於保持平衡。而纜繩中間則是一個空間站(建設實驗設施以及居住地),據大林分析太空電梯每次可以搭乘30名遊客進入太空站,最終有機會站在太空中欣賞太空的美,只不過這中間需要花費一個星期的時間才會成功抵達太空站。乘坐太空電梯不需要接受任何的訓練,不需要具備太空人般的資質,只要想都可以實現。

日本還將這座「太空電梯」命名為「東京天空之樹」,預計太空電梯中上還帶有數字廣播天線,其目的也是十分明顯,就是為了吸引更多的遊客前來觀光,從而增加經濟效益。

「太空電梯」預計將於2050年完成,而馬斯克的火星殖民城市也將在2050年建成,不知在30年後能否成功見證這兩項創世界紀錄的偉大項目呢?

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    然而,日本的一個研發團隊決定讓不可能的太空電梯成為現實。「太空電梯」的概念最早是由俄羅斯科學家康斯坦丁·齊奧科夫斯基於1895年提出的,但由於技術和物質方面的原因,它總是被概念化,這使得太空電梯計劃一直被擱淺。太空電梯只出現在一些科幻小說中。但現在,日本重新啟動了其很快被遺忘的太空電梯計劃。
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    本世紀初,隨著新材料的不斷出現,太空電梯的構想不再那麼遙不可及,來自美國、日本、俄羅斯等各國的科學家紛紛開始探索,因為一旦建成將大大節約太空運輸成本。日本是最積極的國家之一,10年前就集結了各路專家組成「日本太空電梯協會」,對此展開研究。2013年,日本教授青木義男試製的「登山者」電梯在富士山山麓進行實驗,電梯成功升到了地上1200米的高度。
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    現在人們將每公斤物品,帶入太空的成本約為20000美元,雖說可回收利用火箭已經問世,但太空運輸的成本依然很高,一旦太空電梯得以修建,這意味著人類進入太空的成本將大大降低,徹底改變現在太空工業的遊戲規則,離開地球,始終是人類最昂貴、最困難的旅程,但太空電梯可以把它變成跟回家一樣簡單,《太空電梯》,阿列克謝索科洛夫的這幅畫是已知最早的太空電梯圖像之一,它出現在太空人阿列克謝列昂諾夫和安德烈索科洛夫所著《
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    近代以來隨著科學技術的突飛猛進,天文學也得到了發展,而我們對於太空也走了更進一步的了解。當美國的登月計劃實現了之後,人們前往太空的夢想也變成了現實,而星際間的旅行也不再只是想像當中的事情。小編平時喜歡看一些小說,有一次在一本科幻小說中讀到人們進入太空不僅採用飛船這一種方法,還可以採用令一種方法,乘坐一種類似於電梯的的東西,可以讓人站在這上邊,平穩地脫離地球前往太空,令人不禁遐想這種電梯,以我們現在的科技水平要多久才能成為現實,我們是不是可以在有生之年也能夠乘坐這種電梯,站在地球之外眺望這無盡的宇宙太空呢。
  • 太空電梯會是太空旅行的未來嗎?
    【太空電梯】利用火箭進入太空是非常昂貴的一個途徑。根據NASA的一份報告指出,在2018年他們要向俄羅斯付約$4.9億才能把六個太空人送上太空,也就是$8200萬一個席位。,那麼就不需要火箭也可以把飛船送入太空。
  • 是什麼阻止我們建造太空電梯?
    :利用當前技術可實現的實用太空電梯替代方案」的研究。為什麼到太空旅行甚至發送有效載荷仍然有如此昂貴的奢侈品?那裡有可重複使用的火箭,市場上的競爭每年都在加劇,從而降低了價格。然而,使用SpaceX Falcon 9 可重複使用火箭發送一公斤有效載荷仍將使客戶花費約270美元。
  • 馬斯克的太空電梯:這個真的可以有?(這樣的電梯太美了)
    ,伊隆•馬斯克開創了新的私人航天時代,前不久他又提出了超環列車的構想,從舊金山到洛杉磯只要半個小時。雖然伊隆•馬斯克是時代的開創者,但他也有不認同的地方,比如太空電梯就是其中之一,他認為太空電梯概念過於牽強,目前的技術還無法實現。(羅輯/編譯)在麻省理工學院於去年10月舉行的會議上,伊隆•馬斯克認為太空電梯其實非常複雜,如果用一個比喻來形容太空電梯的複雜性,那麼我們更傾向於在洛杉磯與東京之間架設一座橋梁,或許後者的工程複雜性更低一些。
  • 日本測試「太空電梯」,百年「天梯」夢要實現了?| 新京報專欄
    為了能夠把太空電梯拉住,需要在地球靜止軌道之上放置一個比較重的平衡錘,從而使整體重心保持在靜止軌道。就像我們日常乘坐的電梯一樣,太空電梯也需要又長又結實的纜繩,纜繩所需要的強度是鋼材的上百倍。由於長達36000千米的普通纜繩無法承受自身重量,所以只能考慮用納米材料來製作,目前最看好的是碳納米管。
  • 太空電梯?別笑,科學家一直在認真思考這個問題
    通過電梯,將各種物件直接傳送到空間站,要比火箭來得方便得多,而且成本要更低。國際宇航科學院(IAA)指出,如果太空電梯能夠實現,那麼人類將地球上的物品送到太空的成本將會由每公斤20000美元降到僅僅500美元,可以說降幅相當可觀。沒辦法,誰讓我們的火箭這麼「垃圾」呢。
  • 造個太空電梯能上天嗎?
    | 太空電梯的原理從理論上來說,太空電梯是可行的,而且比火箭和宇宙飛船更節能。這就是太空電梯的原理,發射火箭的推動力包括兩個方向,一個是垂直上升,一個是與地球表面平行的橫向加速,太空電梯就像繩子上的螞蟻,手部的軸心就像自轉的地球,只要順著軌道往高處爬升,達到頂端時藉助地球的自轉,就擁有了平行地表的轉動速度
  • 太空電梯了解一下
    與船舶和海洋裡的鑽井平臺一樣,整個太空電梯裝置在地面設有一個巨大的錨用於固定整個電梯的位置。而在太空裡的另一端,則是一個用來提供拉力,將整個線纜繃緊的配重裝置。至於在中間的,就是用來承載太空電梯上下運行的線纜了。 而在整個裝置部署之後,乘客及貨物可以搭乘電梯以每小時 200 公裡的速度沿著線纜上天,整個行程大約為一周。
  • 通往太空的電梯什麼時候能建?
    只要是稍高一點的樓層都會安裝電梯,電梯在城市中隨處可見,節省了我們上下樓梯的時間和體力。隨著人們對太空探索需求的加大,我們經常使用運載火箭。不過,運載火箭的花銷巨大,費時費力。如果在太空建造一個電梯,就會方便得多了,而且太空電梯不僅可以運輸貨物,說不定還可以帶人類去太空觀光。
  • 日本成功研發「太空電梯」?全球僅此一家,美國:再過50年
    ,不再需要坐火箭。許多小說中也將「太空電梯」描述的神乎其神,不僅速度快,還異常平穩。此次多家日媒爆料的就是「太空電梯」,據報導顯示,日本科學家成功實驗太空電梯雛形。科學家向空間站發射兩枚衛星,衛星之間用10米長的鋼索連接,上面還有一個滑塊,以此來模擬電梯。在日媒瘋狂吹捧之時,我們先來了解一下這個實驗的真正目的。
  • 太空電梯到底可不可行?
    在「危機紀元」最初的日子裡,化學燃料火箭、太空梭、空天飛機等太空飛行器紛紛登場又匆匆謝幕。它們或是因為性價比低,或是因為不能滿足未來星際戰爭的需要而被淘汰了。最後的勝利者屬於集中所有資源攻關的無工質核聚變發動機。新突破,可能在哪裡?太空艦隊需有天地往返系統、太空港口等基礎設施支持。於是太空電梯和大型永久式空間站應運而生。
  • 太空電梯,美好的幻想?人類的未來?
    想要了解太空電梯如何將我們送入太空,我們首先需要了解什麼是天體運行的「軌道」「在軌」。「軌道」和「在軌」的基本意思是:在朝某個物體墜落的同時,又墜落得太快了,以至於錯過了那個物體。如果你在地面上扔出一個球,它會在空中飛出一條弧線之後落下。地面在太空裡,在重力同樣的影響下,你運動的方式和那個球也基本相同。
  • 太空電梯改變人類生活方式
    他本人非常推崇向太空殖民,並且認為「地球是人類的搖籃,但是人類不能一直生活在搖籃裡」,同時也認為人類的科技水平會得到大力發展,最終能夠操控一切,包括時間在內。由於康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基提出太空電梯的時候並沒有火箭等技術,所以他的這一切都停留在設想裡,直到1960年,俄國的一位工程師尤裡·阿爾楚塔諾夫將他的設想具現化了。
  • 沒有大火箭,我們能進入太空嗎
    但大型火箭有一個主要的缺點,那就是它們使太空發射變得非常昂貴。舉個例子:根據NASA監察長辦公室(OIG)2017年的一份報告,NASA的太空發射系統重型升力火箭計劃在2019年12月進行首次飛行,每次發射的成本估計為10億美元。
  • 太空電梯是如何運轉的?未來有沒有可行性?
    1895年,當時俄羅斯科學家康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基(Konstantin Tsiolkovsky)受當時新建的艾菲爾鐵塔(Eiffel Tower)的啟發,開始認為,如果該塔能夠建造到35800公裡的高度,那麼它將直接進入地球靜止軌道,因此不需要火箭將宇宙飛船送入太空。
  • 太空電梯可能實現嗎?
    我有充足的理由相信,未來如果有一天,人類真的建成了太空電梯,那麼一定會用阿瑟·克拉克的名字來命名整個工程或者某個部分,如果你對此表示懷疑的話,可以去買一本《天堂的噴泉》啃啃,只是要小心牙齒崩壞。不過我必須要補充一點,最早正式提出太空電梯設想的其實是有火箭之父美譽的俄羅斯火箭專家齊奧爾科夫斯基在1895年就提出來了。