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未来的人们能乘太空电梯上天吗?

2018-08-09 16:42 来源:科普中国-军事科技前沿 

  出品:科普中国

  作者:岳江锋

  监制:光明网科普事业部

  网友提问:未来的人们能乘太空电梯上天吗?

  专家解答:

  打造一架通往太空的“天梯”原本是科幻小说和或神话故事中的梦想。但在2010年8月1日,美国《今日宇宙》新闻网报道,现在这一梦想即将成真了。美国太空电梯研究公司“电梯港”总裁迈克尔•莱恩宣称,他们梦想在10年之内造出一架“月球电梯”,人类将有望乘坐这个超级电梯到达月球。难道真的如其所说,未来的人们能建一部直通太空的电梯吗?难度究竟有多大呢?最初,科学家设想在地球和地球静止轨道卫星之间(直线距离35800千米)设计一座“塔”形的天梯,这可以说是实现登天的“最小阶梯”了。即便如此,由力学原理计算出的塔底直径最少也要358千米,面积相当于整个江苏省的面积,这是难以想象的。最大的挑战还在于,没有人能造出数万千米长的超高强度缆绳。

  2003年,迈克尔•莱恩发起成立了“电梯港”公司,投入巨资研究从地球通往太空的天梯。太空梯基本上就是一条长长的缆绳,一端固定在地球上,另一端固定在地球同步轨道的平衡物(如大卫星)上。在引力和向心加速度的相互作用下,缆绳被绷紧,太空梯将利用太阳能或激光能沿缆绳上下运动。这一计划受到了美国宇航局的高度重视,然而却陷入了财政危机,主要原因是制造缆绳的成本过高。人类目前已经拥有制造天梯缆绳的材料,那就是在1991年发明的碳纳米绳,直径1毫米的碳纳米绳可以承载60吨重量,然而这种材料每克价值500美元。要制造一条10万千米长的缆绳,当时没有任何一家企业能够承受这庞大的成本。 2010年,莱恩宣称,他们已经另辟蹊径,将研究重心转移到了造价更小的“月球电梯”上,梦想能在10年左右时间内建造一架从月球上空5万公里处垂向月球表面的“月球电梯”!因为月球的引力仅为地球的1/6,所以“月球电梯”对缆绳强度的要求将远远小于从地球表面通向太空的“太空电梯”,科学家只需使用一种日本生产的高强度、高耐热性“柴隆”复合纤维,就能实现打造“月球天梯”的梦想! 根据计划,“月球电梯”可以将地月连成一体,将来有一天,人类只需经过几次换乘,就可以直达月球。但是,“月球天梯”的建造仍面临诸多技术障碍,再则就是其费用仍然相当高昂。莱恩的预言能否实现,让我们拭目以待吧。

  专家介绍:岳江锋,原中国国防科技信息中心军事刊物主编,毕业于解放军国防科技大学,曾在军中服役20余年,现为某军工研究所高级工程师、项目总师,获军队科技进步二等奖1项,三等奖3项,在多家网络媒体发表文章百余篇,并创办了“谢武军事”公众号,文笔生动,涉猎广泛,拥有较高的关注度和点击量。

[责任编辑:宋雅娟]

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