【太(tai)(tai)(tai)空(kong)電(dian)梯】什么(me)是太(tai)(tai)(tai)空(kong)電(dian)梯 太(tai)(tai)(tai)空(kong)電(dian)梯能否實(shi)現
太空電梯與普通電梯類似,不同的是,它的作用并不是讓乘客往返于樓層之間,而是將他們送入距地球約3.6萬公里的一座空(kong)(kong)(kong)(kong)間站。隨著(zhu)人(ren)類太(tai)(tai)空(kong)(kong)(kong)(kong)探索步伐的加(jia)快(kuai),科學家考(kao)慮(lv)設(she)計一種太(tai)(tai)空(kong)(kong)(kong)(kong)電(dian)梯,實現外太(tai)(tai)空(kong)(kong)(kong)(kong)和地(di)球之間更便捷(jie)的物資交換。
太空電梯產生背景
太空電梯的概念最早來自1970年,著名的火(huo)箭科學先(xian)驅者齊奧爾(er)科夫斯(si)基(Knostantin Tsiolkovsky)設想了一個建立在巨塔頂(ding)端的(de)“天空城堡”(或許圣經里的(de)巴別塔更(geng)早(zao),不過那里沒(mei)電梯)。
真正從技術角度描述了這個問題的是阿瑟·克拉克。據英國《每日郵報》報道稱,科幻作家阿瑟·克拉克在1978年出(chu)版的《天堂之泉》(“Fountains of Paradise”)中曾描(miao)寫過太空電梯(ti)的構想,人們可乘電梯(ti)去太空觀光并運送貨物。
太空(kong)(kong)電(dian)梯(ti)的主(zhu)體是一(yi)個(ge)永久性連接太空(kong)(kong)站和地(di)(di)球(qiu)表面(mian)(mian)的纜繩,可以用來將人和貨物從地(di)(di)面(mian)(mian)運(yun)送到太空(kong)(kong)站。太空(kong)(kong)電(dian)梯(ti)還能(neng)用做一(yi)個(ge)發(fa)射(she)系統,因(yin)為太空(kong)(kong)電(dian)梯(ti)必然被地(di)(di)球(qiu)帶動旋(xuan)轉,而越高(gao)的地(di)(di)方(fang)速(su)度越快(kuai),所以將飛船從地(di)(di)面(mian)(mian)運(yun)送到大氣層外足夠(gou)高(gao)的地(di)(di)方(fang),只要一(yi)點(dian)加(jia)速(su)度就可以起航了。或者用太空(kong)(kong)電(dian)梯(ti)把零部件帶上太空(kong)(kong)站,在那里組裝。
太空電梯主要用途
根據科學家們的設想,太空電梯應(ying)該是一條從距(ju)離(li)地面3.6萬公里的地(di)(di)(di)球同步(bu)衛(wei)星向地(di)(di)(di)面垂下(xia)一條纜(lan)繩(sheng)至地(di)(di)(di)面基站,并沿著(zhu)這條纜(lan)繩(sheng)修建(jian)往(wang)返于地(di)(di)(di)球和太空之(zhi)間的電梯型(xing)飛船,往(wang)來運輸(shu)物資。
太空電梯可以搭載包括大型太陽能發電機、核廢料等各種物品,還可以載人。更重要的是,太空升降艙上天不需要攜帶大量燃料,預計所耗能量不過為宇宙飛船發射的1%。英(ying)國的一項測算顯示,用(yong)太(tai)空升降艙運送(song)一個(ge)人和(he)行(xing)李的費用(yong)僅相當于常用(yong)航天飛(fei)機運送(song)費用(yong)的0.25%。
在進入太(tai)空(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)探索時代后(hou),造“太(tai)空(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)電(dian)(dian)(dian)梯”是人類(lei)長(chang)久以來的(de)夢(meng)想,每發(fa)射一次太(tai)空(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)飛船所(suo)需的(de)驚人費用(yong)讓科學(xue)家重拾(shi)“太(tai)空(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)電(dian)(dian)(dian)梯”的(de)理(li)念。在宇宙空(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)間里建(jian)造超長(chang)的(de)“太(tai)空(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)電(dian)(dian)(dian)梯”,用(yong)車廂(xiang)將貨物運送到太(tai)空(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)站或者空(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)間基地,可以大(da)大(da)節省人類(lei)太(tai)空(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)探索的(de)成本(ben)(ben)。利(li)用(yong)“太(tai)空(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)電(dian)(dian)(dian)梯”運送游(you)客,還能(neng)發(fa)展(zhan)太(tai)空(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)旅游(you)業。電(dian)(dian)(dian)梯會攜帶太(tai)陽(yang)能(neng)發(fa)電(dian)(dian)(dian)系統,這樣發(fa)出的(de)電(dian)(dian)(dian)能(neng)不(bu)僅(jin)能(neng)支持(chi)電(dian)(dian)(dian)梯本(ben)(ben)身,多(duo)余(yu)的(de)還能(neng)為地球供電(dian)(dian)(dian)。“天(tian)梯”還能(neng)當(dang)做信號發(fa)射塔,傳輸訊息。
從上電梯后到3.6萬千米的高空(kong)要花(hua)去7天(tian)的時間,即便(bian)每(mei)個(ge)電梯廂都(dou)在以200千米一(yi)小時的速度運動(dong)。對比之下,一(yi)架太空(kong)飛船的飛行速度能(neng)達到2.8萬千(qian)米一小(xiao)時,“天梯”走(zou)7天的(de)距(ju)離太空飛船一個多小時(shi)就能走完。
太空電梯基本特點
太(tai)空電梯可以重復使用,由(you)在軌(gui)基(ji)地的(de)太(tai)陽能電池板供電;這種(zhong)交通方式(shi),是一種(zhong)將人類和貨物送入太(tai)空的(de)低(di)成(cheng)本方式(shi)。
1、游(you)客無須進行(xing)任何訓(xun)練(lian);
2、電梯可(ke)重復使用;
3、成本低。
4、選擇搭乘太空電梯這種方式,游客(ke)無需預先進行任何訓練,讓空間站成為(wei)一個真正(zheng)意義上(shang)的度假(jia)勝地。
太空電梯工作原理
通過升降艙工作:最多容納30人(ren),時速201公(gong)里;太(tai)陽能提供電力(li);7天左右就(jiu)可(ke)抵達(da)。
美國《大眾科學》雜志的麗貝卡·博伊爾表示,太空游客將搭乘類似電梯車廂的升降艙進入太空,升降艙系在碳納米管制造的纜繩上;太空電梯纜繩全長為地月距離的四分之一,約9.6萬公里,與太(tai)空中的(de)一個配重(zhong)相(xiang)連。。根據大林組的(de)初步(bu)計(ji)劃(hua),升(sheng)降艙可容(rong)納(na)30名游客,時(shi)速約合201公里。
安裝在軌道站(zhan)上的(de)太(tai)陽能電(dian)池板負責為太(tai)空電(dian)梯提供電(dian)量。搭乘這種(zhong)電(dian)梯,游客需要一周多時(shi)間便可進(jin)入太(tai)空。
衍生問題
有專家曾經指出,納米碳管還只是毫米級制品,距實用差距甚遠;向3萬(wan)多(duo)公里外的太空(kong)發射各種電梯建設材料花(hua)費巨大;這(zhe)種“太空(kong)電梯”一(yi)旦因嚴重事故崩(beng)塌,空(kong)中和地面的損失也將十分驚人。專(zhuan)家們認為,面對這(zhe)些(xie)難題,“天空(kong)電梯”短時間(jian)內恐怕(pa)很(hen)難開(kai)工。
還有(you),當太(tai)陽風向(xiang)太(tai)空(kong)(kong)電梯(ti)施加壓力(li)時,來自月球(qiu)和太(tai)陽的重力(li)作用將(jiang)使繩索變得搖(yao)(yao)擺不定。這(zhe)(zhe)將(jiang)有(you)可(ke)能使太(tai)空(kong)(kong)電梯(ti)搖(yao)(yao)擺造成太(tai)空(kong)(kong)交通障礙,太(tai)空(kong)(kong)電梯(ti)也可(ke)能會碰撞上人造衛(wei)星或(huo)者太(tai)空(kong)(kong)垃圾(ji)殘骸,這(zhe)(zhe)樣的碰撞將(jiang)導致繩索斷裂或(huo)太(tai)空(kong)(kong)電梯(ti)失事。為(wei)此(ci),太(tai)空(kong)(kong)電梯(ti)必須在內部建造推進器,以穩定太(tai)空(kong)(kong)電梯(ti)致命(ming)的搖(yao)(yao)擺振動(dong),但(dan)這(zhe)(zhe)又將(jiang)增(zeng)加電梯(ti)建造的難度和建造維護成本。