长达10万公里,从太空垂下的太空电梯,真的会变成现实吗?
文章图片
文章图片
文章图片
文章图片
文章图片
文章图片
文章图片
但婴儿不可能永远留在摇篮里 , 所以人类也在努力探索太空 。 然而无论是送人上太空或是送探测器上太空 , 现在唯一的方式就只有火箭 , 它是人类目前唯一能把有效载荷送上太空 , 甚至是太阳系边缘的运载工具 。
但所有人都知道 , 火箭绝无可能把人类文明带进太空时代 , 因为它的效率和运载能力都太低了 , 虽然马斯克的可回收火箭能降低相当大一部分发射成本 , 但想要把数十万吨甚至数百万吨的有效载荷送上太空 , 依然是不可能的事 。
归根结底 , 火箭发射是一项十分复杂的综合性技术 , 涉及火箭推进技术、控制和制导技术等多种高精尖科技 , 而且舰体、发动机等设备都十分昂贵 , 所以现有的大部分火箭基本都是一次性运载火箭 。
2019年把两颗通信卫星送上太空同步轨道的阿丽亚娜5型运载火箭 , 在当时的报价为每次发射任务1.78亿美元 。 德尔塔五型重型火箭是美国现役的最大型号运载火箭 , 能够将11吨有效载荷送上月球 , 8.8吨有效载荷送上火星轨道 。 如此强大的能力下费用也极其高昂 , 每次发射高达4亿美元 。
【长达10万公里,从太空垂下的太空电梯,真的会变成现实吗?】因此科学家们一直希望能有一种足够简单 , 运载能力也足够大的新型设备 , 用于取代笨重的火箭 , 让人类得以大规模进入太空 。
比如太空电梯
1895年 , 一位中年人正在参观法国的埃菲尔铁塔 。 在当时埃菲尔铁塔还是世界上最高的建筑 , 看着高耸入云的塔尖 , 这位中年人突发奇想:能不能在赤道上建造一座直通太空的塔 , 像圣经里的巴别塔一样 , 这样一来人们乘坐升降梯就可以到达太空 。
这个中年人就是现代航空航天之父 , 俄罗斯火箭科学家齐奥尔科夫斯基 , 若干年后 , 科幻小说大师阿西莫夫在他的长篇小说《天堂的喷泉》中详细阐述了太空电梯的建造过程:
“在赤道上空36000公里的同步宇宙空间站里 , 把一条缆索和地面上巨大的轨道塔链接 , 由于该空间站和地球同步 , 所以相对于地球来说空间站就是静止的 , 如此一来就可以不使用火箭也能进入太空 , 有效载荷也可以大幅提高 。 ”
任何人在看到太空电梯后 , 都会惊叹于它的简单明了 , 因此在科幻作品中 , 高耸入云的太空电梯成了人类文明未来往返近地轨道的标配 。
但问题是 , 太空电梯对材料的要求太高了 , 想用太空电梯连接地球与太空 , 就必须准备若干条长达10万公里的缆绳 , 而且要把保证这些超级缆绳不会被地球引力压垮撕碎 , 同时也不会被自己的质量压断 , 最重要的是这些缆绳的造价必须足够便宜 , 唯有如此 , 太空电梯才能逐渐在全球开枝散叶 。
近几十年来 , 纳米技术的发展 , 尤其是碳纳米管的发展 , 已经让人们看到了一丝建成太空电梯的曙光 , 因为这种材料的抗拉强度是钢的100倍 , 但是密度只有钢的六分之一 , 是一种非常理想的材料:足够轻 , 足够坚韧 。
日本建筑公司大林组 , 放言要在2050年建成太空电梯 , 它们将从地球上抛出一条长达96000公里的碳纳米管电缆 , 为了稳定塔身 , 自身还有12500吨的配重 , 预计可承载100吨的乘坐者或太空探测器 。
推荐阅读
- 2015年,江苏妇女为还赌债,伙同19岁女儿骗婚30多次,涉案110万
- 远隔38万公里,为何宇航员登上月球后,却偏偏不敢回头看地球?
- 768公里!17.01秒!史上最长和最久的闪电!
- “地狱之门”被打开,崩塌出两公里大坑,远古动物遗骸暴露无遗
- 妻子失踪14年,再遇时竟已成工友“老婆”,男子:给我10万补偿费
- 全球存在感极低的国家:国土128万平方公里,却种什么死什么!
- 3年前,那个每天走9公里山路上学,满头冰花的男孩,如今怎样了
- 女子半夜独自步行90公里回娘家过年,网友知情后称:婆家人真心狠
- 100岁英国人每周骑行160公里,曾是德军战俘:骑行让我自由
- 中国量子创新纪录,光纤量子密钥分发距离突破800公里,领先世界