太空電梯真的來了!下周,日本將進行世界首次太空電梯試驗

2020-12-08 博科園
博科園-科學科普

1895年俄羅斯科學家康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基率先提出太空電梯的設想。但由於技術上的重重障礙,這一設想始終停留在概念階段。下周,日本靜岡大學打造的一個迷你版太空電梯將搭乘H-2B火箭從種子島發射,在太空接受測試。靜岡大學發言人表示:「這將是世界上第一項在太空測試電梯移動的實驗。」

美國宇航局設想的太空電梯。日本的一支研究團隊將在太空測試這項技術

日本的一支團隊致力於研製太空電梯。本月,他們將把一個迷你版太空電梯送入軌道,首次在太空對這項技術進行測試。迷你太空電梯實際上就是一個長6釐米,寬3釐米,高3釐米的小盒子,由靜岡大學打造,將於下周搭乘H-2B火箭從種子島發射升空。測試中,電梯將沿著兩顆迷你衛星之間的一條10米繩索移動。

未來的太空電梯,從地球一路爬升到距地面3.6萬公裡的同步軌道空間站

此次測試旨在進行概念驗證,如果一切順利,科學家能夠驗證太空電梯的可行性。測試中,衛星上的攝像頭將對電梯的移動進行全程監視。靜岡大學發言人在接受法新社採訪時表示:「這將是世界上第一項在太空測試電梯移動的實驗。」

日本大林組建築公司表示可以利用碳納米管技術建造一個9.6萬公裡高的電梯豎升。碳納米管的強度是鋼材的20倍

太空電梯的終極目標是向太空運送人員和貨物。很久以前,科學家便開始做太空電梯夢。早在1895年,也就是在見到艾菲爾鐵塔後,俄羅斯科學家康斯坦丁齊奧爾科夫斯基便提出了太空電梯的設想。一個世紀後,科幻巨匠阿瑟·克拉克在一部小說中再度描繪太空電梯。但由於技術上的重重障礙,這一設想始終停留在概念階段。

迷你版太空電梯將於下周搭乘日本的H-2B火箭反射升空

日本大林組建築公司與靜岡大學合作實施這一項目。此外,這家公司還積極探索建造太空電梯的其它方式,希望能夠在2050年將遊客送入太空。大林組表示可以利用碳納米管技術建造一個9.6萬公裡高的電梯豎升。碳納米管的強度是鋼材的20倍。

大林組公司宣布太空電梯建造計劃,採用與摩天樓電梯類似的技術,2050年將遊客送入太空

大林組公司希望藉助太空電梯,將人員和貨物送入一座新空間站。這座空間站還可以充當一個港口,太空人可以從這個啟程,奔赴火星或者更遠的星球。2014年,大林組公司第一次公布這項計劃,稱建造太空電梯在技術上具有可行性。

太空電梯的海上平臺

根據他們的計算,需要20年時間製造一端固定在地表的纜繩。纜繩的地面端始終施加預應力。按照計劃,他們首先部署20噸纜繩,在隨後的18年要加建510次,最終重量將達到7000噸。相關設施隨後運輸,可在一年內建成太空電梯。

太空電梯能夠將人員和貨物快速運到地球大氣層之外

大林組公司此前曾表示希望在太空電梯頂端建造一家太空酒店。項目負責人勝山聰美稱他們的太空電梯一次最多可搭載30名乘客,以每小時200公裡的速度行駛一周,而後在距地面3.6萬公裡的站點停靠。遊客在這裡下電梯,體驗太空遊,研究人員和專家將繼續前行。她說:「人類一直有高塔情結。我們希望在太空而不是在地球上建造一座高塔。」

博科園-科學科普|文:馬克·普裡格/漫步宇宙/qqtaikong

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  • 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。
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    他提出空間電梯應該自上而下修建,而不是自地球向上修建,先把太空飛船送入軌道,然後將纜繩向下延伸,固定到地球上。在距離地球3.6萬公裡處建立一個空間站,專門用於接收太空電梯,而3.6萬公裡是地球的靜止軌道,在地球自轉的作用下,太空電梯用的纜繩才能繃緊拉直,屆時這個空間站就相當於一個地球同步衛星的角色。
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    太空電梯纜帶 為了更好地理解太空電梯的概念,我們來想像這樣一種遊戲:繩子一端系在一根杆上,另一端系在一個球上。在這個比喻中,繩子是碳納米管複合纜帶,杆是地球,球是配重物。現在,想像一下,球一直繞著杆子快速旋轉,使繩子繃緊。這就是太空電梯的整體構想。
  • 太空電梯最快2050年實現?美國和日本投入研究,它的原理是什麼?
    太空電梯太空電梯是早期人類構想的一種通往太空的設備。與普通電梯類似,不同的是,它的作用並不是讓乘客往返於樓層之間,而是將他們送入距地球約3.6萬公裡的一座空間站。而全世界各地的科技公司也都在努力讓這件事情變成現實。
  • 太空電梯最快2050年實現?美國和日本投入研究,它的原理是什麼?
    還有一個國家熱衷於太空電梯的發明那就是日本,日本建築公司大林組計劃建造一部太空電梯,將遊客送入距地面約合太空電梯的纜繩將與太空中的一座空間站相連。根據大林組的計劃,太空電梯夢想有望在2050年成為現實。
  • 太空電梯會是太空旅行的未來嗎?
    但是除了火箭,其實我們還有一個更經濟的選擇,那就是太空電梯。科幻小說家克拉克在《天堂的噴泉》一書中也提到了主人公修建了一座太空電梯,更是激發了人們對太空電梯的極大興趣。2002年,NASA的Brad Edwards鼓勵同僚重新思考現代版的太空電梯。Brad Edwards在報告中指出,一個可行的太空電梯應當包括四個部分:纜繩、錨、平衡錘和升降機。電梯部分由耐用的纜繩和機械升降機組成,從地面一直延伸到太空中。
  • 日本測試「太空電梯」,百年「天梯」夢要實現了?| 新京報專欄
    ▲圖/新京報網文 | 孫正凡日前有媒體報導,日本靜岡大學工學部的科研團隊與日本建設公司大林組合作開發了迷你版太空電梯,將視天氣情況在本月進行實驗。負責研發的日本靜岡大學教授能見公博表示,實驗在國際空間站進行,研究人員將用一段10米長的鋼製纜繩,連接2顆邊長為10釐米的小型立方體衛星,以此測試太空電梯模型的可行性。
  • 日本欲發射太空電梯,若實驗成功,最快2050年可送遊客上太空
    太空電梯是科學家目前一直在努力攻克的課題,因為太空電梯對人類探索宇宙有著重大的意義。而在日前,日本一隻研究團隊計劃本月在人造衛星上放置一顆太空電梯模型,對太空電梯技術進行可行性測試。
  • 太空電梯,不止是擁有不可估量的商業價值
    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。