太空电梯,是趋势?还是幻想?

埃隆·马斯克是公认的很有远见的工程师, 他是私人太空旅行的先驱, 超级高铁概念的提出者(ps.超级高铁:在金属管道中仅用35分钟就能把人从洛杉矶发射到旧金山) 。 但仍有一些新概念, 就连他都认为是天方夜谭, 太空电梯就是其中之一 。
“这是极其复杂的, 我不认为太空电梯的构想能实现”, 埃隆·马斯克去年八月在麻省理工的一次研讨会上说, 他表示建一座从洛杉矶到东京的大桥都比太空电梯容易 。
在地球自转下, 用航天舱沿着巨大的缆绳把人和货物送入太空, 这通常是科幻小说里的情节, 但我们从没想过这会成为现实, 我们真的能实现太空电梯吗?
根据之前的调查, 太空电梯的拥护者们不认为这是在开玩笑, 他们认为化学火箭只是一种过时的、危险的、对环境有害的过度品, 他们提出了替代的方法——通向太空的轨道:一条强度极高的缆绳, 一端固定在地球表面, 另一端连接在一个在地球同步轨道上运行的配重物上, 电力驱动的飞船沿着这个轨道驶向太空 。 根据国际宇航学会(IAA)最近的报告, 这种电梯一旦建成, 向太空中运送货物的成本将减至$500每千克, 而目前的成本约为$20000每千克 。

太空电梯,是趋势?还是幻想?



“这项惊人的技术能让太阳系对我们人类彻底开放”, 国际太空电梯联盟总裁兼IAA报告第一作者Peter Swan说, “最初我们会建造几个不载人的实验品, 之后大概10到15年, 我们将会拥有6到8个安全的可载人的太空电梯”
追根溯源
【太空电梯,是趋势?还是幻想?】不幸的是, 这种轨道不仅需要长达100000千米——比地球周长的两倍还要长, 还要承受轨道自身的重量 。 显然, 地球上没有材料能满足这些要求 。
但仍然有一些科学家认为太空电梯是可行的, 而且在21世纪就能实现 。 一家日本建筑公司声称计划在2050年前建成一座这样的太空电梯;一些美国科研人员最近发明了一种类金刚石纳米材料, 他们相信这种材料的强度足够高, 能让我们在有生之年见到真的太空电梯 。
太空电梯的设想可以追溯到1895年, 俄罗斯教师Konstantin Tsiolkovsky受到当时刚建成的巴黎埃菲尔铁塔的启发, 开始思考如何修建一座通往太空的塔, 从而不用火箭就可以把飞船送入太空 。 科学小说家Arthur C Clarke 1979年写的《The Fountains of Paradise》一书更加激发了人们对太空电梯的兴趣, 书中的主人公修建了一座太空电梯, 这座太空电梯与我们现如今提出的设计很相似 。
太空电梯,是趋势?还是幻想?



但如何把太空电梯变成现实?“我喜欢这个别出心裁的创意”, 伦敦大学学院高度、空间和极端环境医学中心的创始人Kevin Fong说, “我能理解人们为什么被太空电梯的概念吸引, 因为如果我们可以安全、便宜的进入太空, 整个太阳系就会成为我们的囊中之物” 。
安全问题
最大的挑战是如何建造 。 “首先, 我们需要一种韧性足够强, 质量、密度特性恰到好处的材料, 从而可以承受巨大的拉力, 但符合这些的材料现在还不存在”, Fong说, “我想实现太空电梯将是我们人类探索太空进程中最困难的一步” 。
而且目前仍存在安全问题, 他接着说, “就算我们能克服建造过程中的困难, 试想建成后, 太空车沿着这么长的轨道行驶, 还要提防被太空碎片击中, 这太恐怖了” 。
在过去的12年里, 有三种太空电梯的概念设计 。 第一个是由Brad Edwards和Eric Westling在他们2003年的著作《Space Elevators》中提出的, 他们设想用地基激光驱动电梯, 可携带20吨货物, 运输成本为$150每千克, 而建造成本约为60亿美元(39亿英镑) 。

猜你喜欢