太空電梯你敢乘坐嗎?

2020-10-03 綠頭科學


上個世紀70年代,俄羅斯著名學者齊奧爾科夫斯基,提出一個設想,在地球靜止軌道上建設一個太空站,和地面用一根纜繩連接起來,這樣向太空運輸人和物資就再也不需要發射複雜的火箭了。

靜止軌道,是指當在該軌道上的太空飛行器以每秒7.27×10-5弧度的角速度繞地球運行時,正好與地球自轉的角速度相同,故從地面上看去,好像固定在太空中不動一樣,因此才被稱為地球靜止軌道。

基於地球靜止軌道的這種特殊功能,齊奧爾科夫斯基提出,在距地球約3.6萬公裡的軌道上設置一個太空站,垂放一根纜繩錨在地球赤道上,(靜止軌道上如不受外力影響時這根纜繩就不會彎曲)可以將人和貨物從地面直接運送到太空站。

這部電梯原理其實並不複雜,最關鍵的技術是這根纜繩,由於地球的自轉會帶動這個根纜繩旋轉,將貨物運送到地球重量過大時,纜繩產生高溫會燃燒。因此此技術一直沒有進展性的突破。

2012年美國航天局前工程師麥可-萊恩創辦的電梯港集團公司宣稱這一技術取得了突破性的進展,聲稱這套太空電梯系統可以在8年內實現 ,公司計劃首先利用纜繩測試該系統,然後再推出月球系統。不僅將地球與太空站連接起來,還要將太空站與月球連接起來。

該公司通過實驗實現了讓機器人在懸浮球在平臺的幫助下向空中上升了1英裡(約合1600米)。為了實現這一龐大計劃,該公司不得不在網上發起了集資活動,希望為太空電梯籌得點資金。該資金主要用於創建一座與地面相連的懸浮球載平臺。

由於受經濟危機的影響,該公司在隨後的一年裡被迫被關閉了。然而這套電梯系統也沒有進行下去。

隨後的幾年裡日本大林組建築公司計劃建造一部太空電梯,有望在2050年成為現實,該公司所設計的太空電梯纜線全長為9.6萬公裡。電梯纜線固定在地球地表一個定點上,另一頭繫著一個起平衡作用的鉛墜。電梯電纜的中間部位是一個太空站,該太空站內建設實驗設施以及居住的空間。每趟升降機計劃用一周的時間,一次搭乘30名遊客升入太空站中,讓遊客在太空站中欣賞宇宙的美景。而遊客也不需要接受任何太空旅行方面的訓練。

經過日本專家們召開的研討會,肯定了此太空電梯的可行性,同時認為,這樣一個龐大太空電梯個龐大項目必須通過國際合作才能實現,如果一旦實現人們就不必完全依賴太空梭了。還能隨時去太空旅遊開發月球等。

聲明:本文為作者原創。

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  • 太空電梯,不止是擁有不可估量的商業價值
    但是,有了太空電梯就完全不同了。可能出乎你的意料,太空電梯在上升過程中的絕大多數時間,你都不會感到失重,你只會感到自己的重量在很緩慢地逐漸減少。中國的天宮二號空間站的軌道高度大約是 300 公裡左右,如果你乘坐太空電梯到達這個高度,你是不是會以為自己也像太空人一樣失重了?其實,你完全感覺不到失重,你會感受到跟在地面上差不了多少的重力。為什麼會這樣?那是因為,天宮號繞地球運行的速度要遠遠高於太空電梯,你在天宮號上失重的原因是你的重力與向心力達到了平衡。
  • 太空電梯到底可不可行?
    要保證太空電梯相對於地面不發生漂移,只能一端建在赤道上,另一端連接同步軌道衛星。太空電梯實現的難度仍然很大在真實世界中,要實現太空電梯的夢想,要比神話和小說中困難得多。建造太空電梯最大的挑戰在於找到製造電梯纜繩的材料。纜繩應該是一根高強度的長索。普通的鋼絲如果從9公裡的高空中垂下來,它就會被自己的重量拉斷。好在碳納米管的發明使人們看到了希望。
  • 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
    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《
  • 上萬公裡的太空電梯,能不能圓了普通人的「上天夢」?
    也就是說,從太空旅遊和運送物資進行科學研究這兩個方面來說,太空電梯還是能起到相當重要的作用的。但在這裡,我們需要正視一個問題:太空電梯運輸成本真的很便宜?科學家們談到太空電梯的時候,能大幅度降低太空運送成本是其常常掛在嘴邊的一句話。
  • 太空電梯了解一下
    從明朝時將自己綁在火箭椅上試圖上天,卻不幸在火箭爆炸中獻出生命的萬戶,到 1903 年寒冬裡乘坐自製飛機在空中飛行了 12 秒 36.5 米的萊特兄弟......古往今來,人類對頭頂深邃的天空從未停止過好奇與嚮往。
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    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。
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