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不是儒勒·凡尔纳(Jules Verne)科幻小说中的“海底 20000 英里” , 而是距地球 36000 公里:在不久的将来 , 电梯应该在这里通行 。 乘电梯进入太空目前只是一个梦想和愿景 , 但从纯理论的角度来看 , 它被认为是可行的 。
【行星|36000公里长的太空电梯要来了,你敢乘坐吗?】
未来 , “太空电梯”可以将人、卫星和其他物质带入太空——比目前的火箭更便宜、更容易 。
在慕尼黑附近的加兴 , 来自德国和日本的六个团队在“欧洲太空电梯挑战赛”中展示并测试了他们对这种电梯的建议 。
慕尼黑工业大学火箭技术和太空旅行科学工作组 (WARR) 在校区组织了这次会议 。 空间始于100米的高度 。 这是气球和绳索在大学场地上漂浮的高度 。 电梯里只有两到三公斤的空间 。
年轻的学生制作的模拟系统通常由滚轮组成 , 当压在电缆上时 , 这些滚轮将胶囊向上推 。 几乎没有人会问一个悬而未决的核心问题 , 即是否会有一种材料可以制成几万公里长的绳索 。
纯粹用数学术语来说 , 全世界的科学家都同意太空电梯是可行的 。 在大约 36000 公里的高度——所谓的地球静止轨道所在的地方——重力和离心力大致平衡 。 一个可能的天空站在太空中是稳定的 , 并且总是在地球上的同一点上空 。 地球同步卫星也在这个高度飞行 。
由于物理原因 , 电梯的地面站必须位于赤道 , 最好是在水中 , 因此是灵活的 。 必须在四周建立一个非常大的禁飞区 。
“这是计算出来的 , ”加兴比赛的副项目兴理、负责规则的托比亚斯·奥特曼 (Tobias Ortmann) 说 。 “问题是绳索材料 。 ” 钢缆在数公里处达到极限——如图所示 , 例如在悬索桥上 。
希望寄托在石墨烯作为材料上 。 这是以一维蜂窝图案排列的碳 。 如果你想象这种材料卷起来 , 就会产生碳纳米管 , 它被认为是特别稳定的 。
世界各地的科学家、学生和公司多次研究将电梯送入太空 , 展示模型并宣布 40 年甚至 20 年的首次旅程 。 一家美国公司甚至将电梯瞄准了月球 。
基本思想可以追溯到俄罗斯太空先驱 Konstantin Ziolkowski 。 1895 年 , 大约在第一枚火箭被送入轨道的60 年之前 , 他提议建造一座进入太空的塔 。 1950 年代后期 , 俄罗斯工程师尤里·阿祖塔诺 (Yuri Arzutanow) 有了将绳索拉入轨道的想法 。
此类太空电梯的竞赛并不新鲜 , 尤其是 NASA 支持这项研究并组织了一场竞赛 。
除了主要因素绳索 , 还有其他问题需要解决 。 例如 , 如何将如此长的电缆带入太空 , 如何为电梯提供能量——以及它可以以多快的速度运行 。
无论如何 , 它不会接近火箭的速度 。 有人说是每小时 200 公里 , 有人说是每小时 600 公里——无论如何 , 进入太空的旅程需要几天到一周的时间 。 因此 , 胶囊应该像公寓一样布置一半 。
推动我们前进的不仅是开拓精神 , 经济激励也是巨大的:如果用火箭将其发射到太空 , 一公斤有效载荷目前的成本约为 20000 美元 。 Ortmann说 , 电梯大约需要 100 美元 。 这也将为太空游客提供新的机会 。 估计需要 约为10000 美元进入太空——“这对于一张太空票来说仍然相对便宜” 。
然而 , Ortmann 承认:“我们离实现还很远 。 问题是我们是否还能在本世纪管理这个 。 ” 来自国际太空电梯联盟 (ISEC) 的 Martin Lades 更为乐观:也许电梯可以在 2050 年运行 。
“让不可能变为可能 , 标志着太空旅行的新篇章 。 ”
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