沒關(guān)注?伸出手指點這里↑?
看過《三體》小說的,都知道人類為了打造萬噸級太空戰(zhàn)艦,把所有的資源集中用于突破技術(shù)瓶頸,其中的關(guān)鍵技術(shù)就包括太空電梯。
太空電梯
太空電梯是人類構(gòu)想的一種通往太空的設(shè)備。太空電梯是用一條長3.6萬公里的超高強度纜繩,把地球和一個類似地球同步軌道衛(wèi)星的中轉(zhuǎn)站相連接。從而實現(xiàn)地面上的物資和人類像坐電梯一樣的進入太空。(小編個人覺得與其說是電梯,不如說是纜車更貼切。等到將來真能實現(xiàn)軌道連接了才能稱作為太空電梯。)
太空電梯的想法可以追溯回1895年,當時一個俄羅斯科學家受到當時剛建成的埃菲鐵塔的啟發(fā),他開始思考,如果能夠把鐵塔建至35,800公里的高度,就會直達地球靜止軌道,那么就不需要火箭也可以把飛船送入太空。他的概念跟我們現(xiàn)在的想法差不多。
為什么要建太空電梯
我們都知道現(xiàn)在運載火箭是人類進入太空的唯一途徑。但運載火箭存在許多問題。
首先,火箭為了擺脫地球的引力束縛需使用大量燃料,作為一種運輸手段來說效率非常差。目前火箭的有效載荷只有其自重的百分之幾。也正因如此,用火箭向太空輸送物資和航天員是非常昂貴的。根據(jù)NASA的一份報告指出,在2018年他們要向俄羅斯支付約4.9億美元才能把6個宇航員送上太空,也就是平均一個席位8200萬美元。至于發(fā)射衛(wèi)星,雖然不同的公司的花費不一樣,但每噸耗資也在1000萬美元到3000萬美元之間。
其次,火箭發(fā)射對地球環(huán)境造成很多破壞性的影響。以固體燃料為動力源的火箭發(fā)射時排放出的氯氣會與臭氧層發(fā)生化學反應(yīng),并有可能令臭氧層變得稀薄。
另外,以前每像太空發(fā)射一枚火箭就等于像太空扔一件垃圾,現(xiàn)在繞地球軌道上已經(jīng)遍布著各種太空垃圾。不過值得令人慶幸的是我國已經(jīng)研制出了可回收運載火箭,并且實驗成功。
太空電梯的優(yōu)勢
正式因為運載火箭存在以上這些問題人類才設(shè)想通過其它途徑進入太空,比如太空電梯。它被認為是一種低成本地從地球表面通往空間的解決方案。
如果使用“太空電梯”在地球同步軌道或更高處釋放衛(wèi)星,人類將不再使用大型運載火箭,這對未來有效解決發(fā)射過程的高成本這一太空開發(fā)領(lǐng)域的瓶頸顯然是非常有利的。
由于“太空電梯”的中轉(zhuǎn)空間站類似于地球同步軌道衛(wèi)星,因此只要先通過電梯將飛船運送至中轉(zhuǎn)站,飛船就可以以空間站為基地,輕易擺脫地球引力開始新的程。“太空電梯”的升降機不僅在下降時可以回收利用上升過程中所用的能量,而還可以借助外部能源加速。因此,它在向太空運送物資等的效率遠比火箭高。有估算稱,“太空電梯”運送和釋放飛船的成本要比火箭減少兩位數(shù)。
火箭發(fā)射易受天氣影響,在向太空輸送物資時,往往要選擇好天氣,而“太空電梯”則不同,它不太受天氣影響??苫鸺l(fā)射易受天氣影響,在向以在大多數(shù)天氣狀況下運送物資。除了運輸物資,太空電梯還能起到推動宇宙太陽能發(fā)電站的開發(fā)等作用,因此受到各國探索機構(gòu)的關(guān)注。
2007年,日本就已經(jīng)設(shè)立了一個由科學家組成的“太空電梯協(xié)會”,并對此展開研究。根據(jù)他們的設(shè)計,太空電梯升降機最高時速200公里,從地面出發(fā)第8天可以抵達空間站。平均每千克的運送成本約為幾萬日元,相當于航天飛機的百分之一左右。
據(jù)日本媒體報道,日本靜岡大學的研究人員將于2018年9月進行世界上首次太空纜繩的運行試驗。試驗將使用兩顆邊長10厘米超小型衛(wèi)星,衛(wèi)星之間用長約10米的鋼制纜繩連接。在纜繩上,研究人員將嘗試使用電機來移動一個形似電梯升降機的箱子。雖然這距離實現(xiàn)真正的太空電梯的構(gòu)想,還有很長的路要走,但這10米,畢竟人類走出的第一步。
結(jié)束語:目前來看離實現(xiàn)天空電梯還有一段的距離,“太空電梯”的方案,自提出之日就遭遇到了各種難題的拷問。(至于存在哪些難題,下次小編在單獨發(fā)一篇,想看得可以關(guān)注下?。┤绻@樣的太空電梯真的實現(xiàn)了,你敢乘坐電梯去太空旅行嗎?到評論區(qū)留下你的看法。
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