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陈根:坐着电梯上太空,直达太空不是梦?

这个是认证

陈根谈科技

2023-01-15 11:02 浙江

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文/陈根

       世上电梯千千万,却还没有一座电梯能通向太空。要知道,目前人类最高的建筑迪拜的哈利法塔高度才828米,而太空距离地面是35,786公里,这相当于太空电梯要是将4万座哈利法塔叠在一起。

       虽然听起来复杂,但造太空电梯,原理上其实并不复杂。NASA曾经就提出,1个可行的太空电梯主要分为4个部分:地球基站、缆绳、升降机和平衡锤。

       简单来说,就是在地面有一个可以保证电梯相对稳固的基站,使其不能随便移动,然后要有一根足够长足够结实的缆绳运送升降机到平衡锤,这个平衡锤可以由空间站来充当。而这么多年仍然没有建造太空梯主要是苦于有三个难点,选址问题、材料问题和动力问题。在这三个难点中,最困难的又属材料问题,也就是太空电梯的缆绳材料。

       我们知道,地球无时无刻都在运转着,要制造一条长达数万公里的缆绳,并且还要保持线缆不被扯断,电缆必须要有足够的强度和韧度,同时还要不容易老化,并且还要考虑自然气候对缆绳的损害,重力对结构是影响等等问题。

       一直以来,人类都没有找到合适的材料,直到1991年碳纳米管的问世才让人类看到了希望。碳纳米管非常细小,但强度可与金刚石媲美,而且柔韧性很好。理论上说,宽一米像纸一样薄的纳米管缆袋就可以支撑13吨的重量。三体中的天梯就是用别名飞刃的纳米材料制成的。

      但是这种理想材料却面临着制备难题。目前,人类只能制造出毫米级碳纳米管,要想弄成几万公里,显然还要很长的路要走。

       虽然太空电梯面临着诸多制造难题,但却依然让人类心向往之。对普通人而言,太空电梯的最大意义就是让自己也有了上天观景的机会,相对于现在几千万美元一张的太空门票,未来,可能只需要几百美元就可以穿过云层翱翔天际。

       不仅如此,国际太空电梯联盟主席、国际宇航科学院院士彼得·斯旺还介绍:“未来,随着缆绳加长、轿厢攀爬速度加快,预计8天可到达地球同步轨道,14天可到达月球,61天可到达火星。相比用火箭运输,太空电梯更环保、成本更低、重复使用率更高,因此也被称为‘绿色天路’。”

       当然,目前太空电梯还是一个伟大的梦想,我们期待科学家们能够克服各种困难,将其变为现实。也许在一切条件都成熟的情况下,三体中所描绘的围绕地球的网状般的壮丽景象,将会成为宇宙当中又一人造的美丽场景。

       最后,以太空电梯概念的提出者奥尔科夫斯基的经典名言作为结尾,地球是人类的摇篮,但是人类不能一直生活在摇篮里。

# 太空电梯
# 科技
# 社会
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