最驚人的太空計劃,未來上太空不用火箭,日本即將建造太空電梯

2020-10-14 科學探索之路

康斯坦丁說,地球是人類的搖籃,但人類不能永遠呆在搖籃裡,美國科普作家凱莉魏納史密斯和扎克魏納史密斯合著的《迷人的技術》中,就提出了很多關於太空的未來計劃,比如在上面建造一臺電梯以方便人們往來,隨著新材料的發展,人類發明出了碳納米管,這種材料的強度是鋼鐵的100倍,而且十分輕便,這又將人們對太空電梯的渴望重新燃起,因為這樣的材料強度高、模量高、耐高溫、熱膨脹係數小、抵抗熱變性能強,你知道嗎?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《星辰在等待我們》一書的第25頁,從巴別塔和雅各的梯子到20世紀的太空競賽,人類一直在努力達到太空,日本有一家名為Obayashi Corp的公司,經過他們的分析,修建一條真正的太空電梯,成本極其高昂,將達到900億美元,然而這一電梯修建完成後,將會把人們到太空的運輸成本降低到每公斤100美元,在新材料已經誕生的基礎上,太空電梯最快有可能在2050年前後開始建造,日本建築公司大林組(OBAYASHI GUMI)曾於2014年發布消息稱,為了追尋潛在的太空空間開發,將籌劃建立世界上最高的「塔」,有多高呢?答案是36000公裡,這是什麼概念呢?普通客機的飛行高度是11000米左右,也就是10千米,可以說,在太空電梯面前,飛機就是個弟弟。



在地球資源逐漸枯竭、人類宇航技術大步發展的當下,星際移民已經逐漸從科幻電影中,變成現實可行的概念,英國《每日郵報》的一篇報導,分享了這樣一款人類火星移民的巨型飛船設計方案,這種多邊形柱體飛船猶如一列行駛在太空中的火車,飛船主要依靠太陽能供電,而且可以根據需要來增加或減少艙節數量,計劃在僅二十年的時間內,使之投入商業運營,一年為四百萬人提供一次太空旅遊服務,讓旅客可以花更便宜的價格到地球大氣層之外的近地空間週遊一番,這款「太空列車」的設計者就是磁懸浮列車的發明者之一,目前磁懸浮列車在中國等國家已經投入商業運營,其原理也將與磁懸浮列車類似,通過超導電纜依靠磁場力使「太空列車」懸浮於軌道之上,值得注意的是,這種巨型的移民飛船一經啟動將永遠保持秒速3000km的飛行狀態,人們想要搭乘這輛「星際列車」,必須先乘坐更小型的飛船與其對接登陸,設計者表示,想要將這樣的龐然大物從靜止加速到3000km/s速度,需要消耗巨大的能量,但要保持這樣的速度巡航並不難,因為宇宙中的摩擦力非常小,只需要很少的能量就可以辦到,設計者計劃未來將這種飛船用於地球與某顆星球之間的固定穿梭,運送物資或是人員,依照設計時速來測算,搭乘這種飛船前往火星僅需要37小時。



實現商業太空旅行還需要多久呢?據了解,有四家私人公司已在打造史無前例的飛行器,或許在不久的未來,商業太空旅行真的就到來了,據外媒報導,馬斯克曾表示,他的公司將建造一個更小版本的星際飛船來進行測試,馬斯克還分享了這艘迷你星際飛船阿爾法號的部分照片,這些照片是在德克薩斯州南部的發射場拍攝的,展示了原型機的幾個完整部分,其中包括前錐和微型星艦的船體碎片,馬斯克還回答了有關星際飛船阿爾法號的技術問題,比如其不鏽鋼結構的好處,這艘星際飛船最初的設計,是在船體結構中使用碳複合材料,馬斯克表示,與CCs相比,不鏽鋼合金(300系列不鏽鋼)有一些獨特的優點,美國宇航局表示,該機構正在「全力以赴」,以期在2024年之前,讓太空人登上月球,但這個可能性很小,因為它已經制定了超複雜的計劃,包括首先建造圍繞月球軌道運行的空間站,然後在每次任務中使用4次發射、5次飛行和6次會合操作,雖然這種方法提供了讓儘可能多的參與者分一杯羹的政治好處,但該計劃的可操作性非常值得懷疑。



然而,驚人的太空計劃遠不至此,據悉,迄今為止人們已經發現了超過750,000個小行星,科學家們認為,小行星中存在數以萬億噸的貴重金屬,因此諸如英國小行星礦業公司等私人太空企業,競相將業務鎖定在小行星上價值數萬億英鎊的貴金屬上,事實上,月球也蘊藏著豐富的資源,能夠幫助拓荒者在月球上生存並走向繁榮,同時也能讓企業家賺得缽盈盆滿,而美國國家航空航天局正在籌策小行星重新定向計劃,比如,他們會以無人探測器把20-50噸的小行星物質,帶至月球軌道供太空人使用,在現時的方案中,該計劃會在2021年末發射探測器、在2023年登陸小行星2008 EV5,並於2025年返回地月空間,太空人則會在2026年處理帶回的小行星物質,好啦,今天的內容就到這裡,趕緊和身邊的小夥伴分享這些小知識吧



相關焦點

  • 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。(© Wikipedia)除了碳納米管,去年研究人員還發現了一種超薄的新材料「金剛石納米線」(Diamond nanothreads),是一種由鑽石構成的納米級材料,比碳納米管強度還要高,未來或許可以成為建造太空電梯的關鍵。
  • 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
    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。
  • 太空電梯替代火箭?遊覽太空不再是夢,還需要多久?
    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。
  • 太空夢或將實現?日本近期將進行「太空電梯」實驗
    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。
  • 日本「太空電梯」計劃首次實踐性試驗失敗
    據日本《每日新聞》報導,日本靜岡大學於1月23日進行了「太空電梯」計劃的首次實踐性試驗,但由於地面實驗室與太空中的試驗衛星之間發生了通信故障,導致試驗最終以失敗告終。據報導,這次的試驗由日本靜岡大學工學部見能公博教授的團隊主導。
  • 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。
  • 日本測試「太空電梯」2050年或建成 太空旅行有多遠?
    負責研發的日本靜岡大學教授能見公博表示,實驗將用一段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。這2顆衛星將搭乘H2B火箭7號機從鹿兒島縣種子島宇宙中心前往國際空間站。在纜繩上,研究人員將嘗試利用電機驅動一個模擬電梯升降艙的盒子,使其在纜繩上來回移動。安裝在衛星上的照相機將會記錄,盒子如何在實際的宇宙空間中移動,以此測試太空電梯模型的可行性。
  • 太空電梯改變人類生活方式
    開篇語:2020年5月31日凌晨3:22分,搭載著兩名太空人的SpaceX載人龍飛船,從美國佛羅裡達州甘迺迪航天中心39A發射臺成功發射,並成功在海上回收一級火箭。埃隆·馬斯克就是這家公司SpaceX的創始人,他一直有著一顆衝出地球冒險的心,火箭助推器回收計劃就是降低成本,激發人類積極探索宇宙的第一步。
  • 日本將用30年打造太空電梯,太空旅行成為可能?專家:想多了!
    太空電梯,概念是打造一座從地球表面直通太空的通道,最早由俄羅斯科學家康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基在1985年提出,具體設計是在地球靜止軌道建設一個太空城堡,和地面用一根纜繩連接起來,向太空運輸人和物,一個世紀過後,這個項目被日本Obayashi建築公司所開發。
  • 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?
    人類對於太空的探索從來都沒有停止過,從發射探測火箭,到後來的衛星發射,最後美國還實現了登月計劃,把人類的太空事業推向了一個新的高峰。所以人們開始思考有沒有一種新的傳送方式,把人或者是物傳送到太空去,這就是太空電梯。
  • 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?
    人類對於太空的探索從來都沒有停止過,從發射探測火箭,到後來的衛星發射,最後美國還實現了登月計劃,把人類的太空事業推向了一個新的高峰。所以人們開始思考有沒有一種新的傳送方式,把人或者是物傳送到太空去,這就是太空電梯。
  • 馬斯克的太空電梯:這個真的可以有?(這樣的電梯太美了)
    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。
  • 「站」著上太空?說出來你可能不信,日本將進行首次太空電梯試驗
    「站」著上太空?說出來你可能不信,日本將進行首次太空電梯試驗浩瀚無盡的太空總會讓人覺得神秘與好奇。自古以來,人類都在探索這太空的奧秘,不過受制於科學技術的發展,古代對於太空的發現僅僅停留在觀星上。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。
  • 通往太空的電梯什麼時候能建?
    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。實際上,早在19世紀末期,前蘇聯的科學家康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基就提出了這個想法。後來,俄羅斯和美國也都對太空電梯進行了探索和研究。現在,日本的科學家們正式開始進行太空電梯的試驗,並計劃到2050年,實現太空電梯這一暢想。如何建造太空電梯?
  • 太空酒店或2025年入軌;太空電梯技術可行;充氣式月球太空艙
    | 具有人造重力的太空酒店將於2025年進入軌道  Gateway基金會計劃建造一座太空酒店,其設計靈感來自沃納·馮·布勞恩並因此而得名。沃納·馮·布勞恩是前納粹德國的一位頂尖火箭科學家,他發明了臭名昭著的V2火箭。
  • 是什麼阻止我們建造太空電梯?
    從理論上講,該項目是可行的。那麼阻止我們的是什麼?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。另外,太空電梯需要受到離心力的支撐,因此需要地球靜止軌道以外的較大配重來抵消地球的引力。 更重要的是,存在一個使電梯的建造不可能的基本限制:缺乏材料。沒有這樣的材料能夠在必要的長度上承受自身的重量:圓形的地球同步軌道在地球表面上方35,786公裡。電纜只會斷裂。
  • 日本測試「太空電梯」,百年「天梯」夢要實現了?| 新京報專欄
    太空電梯給航天活動帶來的收益是充滿了誘惑的,人類將來從地球靜止軌道起飛進入深空,或將帶來未來航天模式的改變。作為一種低成本進入太空的方式,美國、日本、俄羅斯等各國的科學家都對太空電梯充滿了興趣,日本是最積極的國家之一,10年前就組建了「日本太空電梯協會」。
  • 太空電梯,美好的幻想?人類的未來?
    所以為了能進入繞地軌道,火箭既要能很快地向上飛,也要能很快的橫向飛行。與之相對的是,太空電梯能借著地球自轉的能量得到很快的運動速度。想像一個孩子正在甩著用繩子連著的玩具,同時在他的手上有一隻螞蟻,隨著這隻螞蟻沿著繩子向上爬,它橫向移動的速度也隨著它上升,越來越快。相比於火箭,使用太空電梯運送貨物,你只需要提供向上的能量,橫向運動的能量地球自轉將會直接提供給你。
  • 太空電梯到底可不可行?
    既然是關於地球和宇宙的故事,書中自然不乏劉慈欣對未來航天科技的設想。這裡,我們將探討書中提到的航天技術,比如太空電梯、核聚變火箭和曲率驅動,並對這些航天科技進行或現實、或科幻的考據。1、合理的航天技術路線圖在得知外星人的入侵艦隊——三體艦隊——將於三四百年後抵達地球的消息後,人類的「危機紀元」來臨了。
  • 太空電梯是如何運轉的?未來有沒有可行性?
    何為太空電梯?電梯是現代社會中一種非常普遍和快捷的工具。在高層城市,攀登67層幾乎是讓人心中崩潰。早在十九世紀底,科學家就提出了建造太空電梯的想法。把人類從地球上送到太空站在理論上是可行的,但對他們來說太多了。空空電梯的建設是個大問題。