原标题:一键升天!太空电梯了解一下

本版采写/新京报记者 陈沁涵返回搜狐,查看更多

如果我们要在地球上建立太空电梯我们必须一次成功。出于这些原因,一些专家提出我们首先应该在月球上建造太空电梯。月球上的重力比地球弱很多,所以一些现有的更脆弱的材料,如凯夫拉就可以用于缆绳的材料。即使有这样或是那样的挑战,一个成功的太空电梯所提供的回报,将是巨大的,这可能将成为迈向真正的航天文明的第一步。

金沙国际平台 ,我们的征途是星辰大海。

杨宇光指出,即使无法实现3.6万千米的太空电梯,如果能够在地面建造一座一二百公里高的高塔,也是非常有意义的。因为从地面运送物体去太空需要穿过大气层,这个过程复杂且代价高昂,如果火箭不从地面起飞,而是通过高塔上升到百公里的高度起飞,不仅节省燃料,而且起飞的环境也改善了,那样就变成了真空环境。建造这样一座高塔相比于太空电梯来说更容易,但是目前还实现不了。

金沙国际平台 1

当然,随着苏联宇航员加加林在 1961 年 4 月 12
日首次代表人类飞向了太空,以及此后越来越多的火箭和人类踏足太空,今天的人类似乎对此也习以为常了。

天体物理学博士、科普作家孙正凡表示,建造太空电梯在材料、动力、维护、成本等方面都存在困难。我们现在对材料有各种设想,包括碳纳米管,但是如何把这些材料打造成符合太空电梯长度、强度、重量比要求的缆绳,还是个未知数。日本进行迷你版太空电梯实验,可以通过检验这个模型来考察理论与实际存在多大的差距。短期内还无法实现构想,但是科学技术的突破是无法预见的,必须一步一步地进行可行性实验。

但我们究竟能不能建成这样一个东西?这很难说。其最大的挑战是缆绳,材料必须轻,便宜,并且用地球上最坚硬的材质制作。有一些很有前途的材料如石墨烯和金刚石纳米线,但即便是它们,强度可能也不够。而且,除了需要极高的强度,揽胜材料还必须要经受住来自大气层的腐蚀,能抗辐射,还要能经受微笑陨石和太空碎片的撞击。

从明朝时将自己绑在火箭椅上试图上天,却不幸在火箭爆炸中献出生命的万户,到
1903 年寒冬里乘坐自制飞机在空中飞行了 12 秒 36.5
米的莱特兄弟……古往今来,人类对头顶深邃的天空从未停止过好奇与向往。

建造太空电梯有何难点?

此外,电梯需要数天的时间完成爬升,我们该如何为它供能?爬升器需要大量的能源来爬升,我们是否需要一个核反应堆为太空电梯室供能?还是说我们使用高能激光束从地面向其供能?而且我们该去哪里找这36000公里长缆绳的原料?我们是应该在地球上建造它然后发射上太空?还是应该在太空中制造它然后把它降到地面上?开采小行星能否解决这个问题?

金沙国际平台 2

用碳纳米管制作缆绳连接地面和太空

想上太空很困难,即使我们都希望能有一种简单实惠的方式,来让我们观赏这颗悬浮在茫茫宇宙中的星球。现在唯一的办法也只有去当宇航员或者是成为亿万富翁,但现在有个设想,或许能使这一愿景成为可能。并同时,成为进一步探索宇宙的起点,它就是太空升降梯!那么,它究竟是怎样工作的呢?

但是对于绝大多数的普通大众来说,今天太空仍旧是个只能抬头仰望的地方,原因无二,高昂的火箭发射成本使得上天这件事只能被用于科学研究或者是成为少数富人的玩物。

杨宇光表示,日本科学家目前所做的实验只能说是和太空电梯的相关技术沾边,距离真正实现还很遥远。因为人类目前还没有找到在工程上可行的方案。如果未来某一天有革命性技术出现,开发出了新的材料,它的强度比碳纳米管还要高上万倍,那么建造太空电梯就比较容易了,但是现在无法预见。也有人提出在其他星球建造太空电梯,这也是有可能的,但是现在所有的研究都是一种概念研究,完全贴近工程的研究还没有。

或许我们永远不会建成太空电梯,但在尝试这样做的过程中我们可能也会学到很多很多。而当我们谈到宇宙探索使,我们是否也应该对未来抱有一些更宏大的梦想呢?

金沙国际平台 3▲猎鹰
9 号海上回收

太空电梯的想法最早由俄罗斯科学家康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基于1895年提出,他提议在地球静止轨道上建设一个太空城堡,用一根缆绳将地面与城堡相连,以此实现太空运输。1979年英国作家阿瑟·克拉克将这个概念写入了科幻小说《天堂的喷泉》,引起了公众的广泛关注。在科幻作家刘慈欣的作品《三体》中,也有关于太空电梯的描述。其实太空电梯的基本原理就是,用一条长缆绳,其一端固定在地球上,另一端固定在地球静止轨道(距离地面约3.6万千米)上运行的航天器或者空间站上,在引力和向心加速度的相互作用下,缆绳会绷紧,一个类似于电梯的升降舱在缆绳两端上下运动。

本文由 科学探索怪 发布 2017年4月11日

金沙国际平台 4

新京报讯
搭乘电梯直通太空,听起来像是科幻小说的情节,但是日本科学家正努力将此变为现实。本月日本将进行迷你版太空电梯实验,这将是世界首个测试电梯在太空中运动的实验。日本科研团队的目标是2050年建成太空电梯,届时将乘客带到3.6万千米的高空旅行。

金沙国际平台 5

即使是目前马斯克的 SpaceX「猎鹰 9 号」(Falcon
9)因为其可回收利用的特性而能将火箭发射成本控制在平均 6200 万美元(约合
4.25 亿元人民币),这样的高价依然不是普通人能承受得起的。

太空电梯概念提出已有100多年,至今仍未实现,这个项目在实际操作中究竟存在多大的困难?据世界科技研究新闻资讯网(PHYS.org),太空电梯的重要组成部分是缆绳,而缆绳的材质问题是建造过程中首先遇到的障碍。虽然碳纳米管的诞生带给科学家很大的希望,它的强度是钢铁的20多倍,但是目前制作碳纳米管的技术还比较差。

想要了解太空电梯如何将我们送入太空,我们首先需要了解什么是天体运行的“轨道。”“在轨”的基本意思就是在朝某个物体坠落,但速度太快,以至于错过了那个物体。如果你在地面上扔出一个球它会在空中飞出一条弧线,然后落到地面,太空里,重力使你的运动方式和那个球基本相同。但是如果你横向移动的速度足够快,地球球面的形状会让你在被重力往回拉的同时,以同样快的速度朝远离它的方向飞出去。

相关文章