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宇宙飞船上天的成本太高,付出的代价太大,科学家为了让更多的人探索太空的奥秘,开始设想架一副太空天梯,走出地球,漫步太空。
太空电梯有哪些设想?
如果能有一部梯子,把地面与天空连接起来,人们在天地之间往返多好。
《天堂的喷泉》是英国科幻作家阿瑟·克拉克的作品,书中讲述了地球和同步轨道卫星连接起来是靠一种质量极轻、强度极大的碳纤维材料的故事。主人公殉职于太空电梯上,为了这一工程耗尽了心血。书中最后写道:人类将所有的人造卫星都横向相连,并将它们与地球纵向连接,这个巨大的人造环带,像是给地球围上一条项链。
太空电梯
这听起来和太空计划无关,更像天方夜谭。所以,在1975年,太空电梯的概念由美国科学家皮尔逊提出时,人们嗤之以鼻,认为他改行写科幻小说挺合适。
太空电梯有哪些计划?
工程师们论证以后才知道,以现在的技术,制造太空电梯是完全有可能的,就是用“缆绳”将地面与地球静止轨道上的某一点(有可能是宇宙飞船)连接起来,沿着这条缆绳可以上天。这和常见的电梯没有什么不同,关键在于怎样连接、连接哪两个点。
地球静止轨道上的卫星相对于地球是静止不动的。要保证这种卫星定点于赤道上空35786千米处,这样还要保证太空电梯不发生飘移,就可以把一端建在赤道上,另一端建在地球静止轨道卫星上。
阻挠太空电梯最大因素是缆绳的材质,碳纳米管是最有希望的材质,碳纳米管能耐的张力虽然能达到承载太空电梯的标准,真的拉成缆绳后,就没有办法维持耐力了。
电梯要爬上去得在电梯上装马达取得向上的动力。在电梯舱上装两片反光板以获得马达需要的电源,从地面发射激光将电梯舱“射”上去就会产生电力,只要激光够大是个可行的方案。然后是缆绳另一端抵消缆绳的重量的太空站。随着缆绳的加粗,要不断地调整太空站的位置。整条缆绳加太空站全体的重心都要放在地球同步轨道上,所以太空站要建在更高一点的位置,才不会发生偏离。
太空电梯可以载人,还可以搭载核废料、大型太阳能发电机。太空升降舱燃料少,所耗能量仅是发射宇宙飞船的1%。用太空升降舱用来运人和行李的费用是航天飞机运送费用的0.25%。
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