美欲建"天梯" 用纜索連接地球和月球(組圖)【2】
2020-12-05 人民網
難點在製造高強度纜索
太空電梯的原理並不複雜，基本上就是一條長長的纜繩一端固定在地球上，另一端固定在地球同步軌道的平衡物(如大型衛星或空間站)上。在引力和向心加速度的相互作用下，纜繩被繃緊，太空電梯將利用太陽能或雷射能沿纜繩上下運動。
首先，要在大洋中建造一個漂浮的平臺，這個平臺要位於一個暴風雨、閃電和巨浪較少的海域，還要遠離飛機的航線和衛星的軌道。太空電梯必須能防雷擊，否則它將容易被斬斷。據設計，太空電梯將重達20噸，整個外形很像一個圓球下面系一根長達10萬千米纜索來充當太空電梯上下的軌道。
將履帶軌道固定在纜繩的兩端，並且依靠從地面發射的雷射轉換成的電能作為動力加以推動。它將建造成為管狀的通道，沿軌道來回運行時，可以將太空飛行器、各種貨物和乘客帶入太空。
簡言之，要先發射卷有纜索的衛星或空間站，讓纜索的一端藉助重物墜回地面，最終與地球上的平臺相連接，同時，另一端在位於外太空的衛星或空間站上展開。地球自轉時，太空電梯纜索就會產生向上的離心力，而地球的重力將纜索往下拉，這樣纜索就平衡了。
乘人的太空電梯是加壓的密封艙。如要發射衛星，當衛星由太空電梯送到地球靜止軌道高度時，自然就獲得了沿靜止軌道運行所需要的速度3.08千米/秒，而不需要另外加速就成為地球靜止衛星。發射低軌道衛星時可使衛星沿太空電梯上升，到達預定高度時就離開太空電梯。這時衛星已經獲得一定的切向速度，再補充一定速度就行了。如果加大補充速度，就可以使衛星脫離地球，飛向行星際空間。
目前，俄羅斯、美國和日本等國都在研製太空電梯。建造太空電梯的最大障礙來自纜索的建造。它必須非常輕和極其牢固，並能夠經受住大氣層內外向它襲來的任何物體的撞擊。從理論上計算，製作纜索的材料強度必須達到鋼鐵的約180倍。隨著納米技術的發展，科學家不斷開發出質量輕、強度高的碳納米管纖維材料，現有的此類纖維材料強度已經達到了所需強度的約1/4，這使修建太空電梯逐漸成為可能。
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