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太空电梯?也许你感到不可思议。这是科学家们对未来千年中,地球上会出现的新技术和新景观做出的预测。
从理论上讲,太空电梯并不神奇:只要在地球赤道附近的海面上建造一座平台,将长达10万千米的缆绳从距离赤道上空约36000千米的一颗人造地球同步卫星上降下,并锚定在平台上。由于地球自转,所产生的离心力恰好抵消地球的引力,这条缆绳便得到一个向外的张力并竖立起来,就像你在头顶上甩动一根一头拴着小球的绳子一样。然后,让一个由激光或磁场提供能量的升降器沿缆绳上下移动,运送乘客或货物——这就是太空电梯的构想蓝图。
将太空电梯的另一头选择在卫星上,目的是保持与地球自转同步。
为了保持重力平衡,太空电梯应由两部分组成:自重心起往上、下两个方向各自伸展出的几万米长的索道或者管道,它们分别被形象地称为“吊天梯”和“甩天梯”。整个电梯类似于把地铁轨道和列车竖立起来,在空中上下行驶。因为是垂直行驶,所以车与轨道之间应该有某种固定装置。
与地球上的公共交通工具一样,太空电梯的列车也将被设置成双向对开,并在适当的高度安装“站台”,以便乘客和货物上下。这些站台实际上是固定在太空电梯上的空间站。考虑到它们本身的重量及列车的载重等因素,站台的位置必须适当,因为这关系到太空电梯的平衡。如果失去平衡,巨大的拉扯力是很难靠太空电梯本身的强度来抵消的。事实上,即使处于完全平衡状态,按照计算,眼下也没有一种能满足太空电梯抗拉强度的材料,这也是太空电梯构想面临的一大技术难题。从理论上讲,在现有材料中,抗拉强度能满足太空电梯需要的材料唯有20世纪末发明的纳米碳管,它的材质比钢铁坚硬许多倍。
目前,日本科学家正寻求把太空电梯构想变为现实,借助纳米技术的新发展,研究打造“太空电梯”。太空电梯协会已在日本成立,第一届“太空电梯”国际会议也于2008年11月在日本召开,商讨为建设太空电梯定下时间表。当然,要建造这样一架电梯耗费巨大,为时尚早。
从理论上讲,太空电梯并不神奇:只要在地球赤道附近的海面上建造一座平台,将长达10万千米的缆绳从距离赤道上空约36000千米的一颗人造地球同步卫星上降下,并锚定在平台上。由于地球自转,所产生的离心力恰好抵消地球的引力,这条缆绳便得到一个向外的张力并竖立起来,就像你在头顶上甩动一根一头拴着小球的绳子一样。然后,让一个由激光或磁场提供能量的升降器沿缆绳上下移动,运送乘客或货物——这就是太空电梯的构想蓝图。
将太空电梯的另一头选择在卫星上,目的是保持与地球自转同步。
为了保持重力平衡,太空电梯应由两部分组成:自重心起往上、下两个方向各自伸展出的几万米长的索道或者管道,它们分别被形象地称为“吊天梯”和“甩天梯”。整个电梯类似于把地铁轨道和列车竖立起来,在空中上下行驶。因为是垂直行驶,所以车与轨道之间应该有某种固定装置。
与地球上的公共交通工具一样,太空电梯的列车也将被设置成双向对开,并在适当的高度安装“站台”,以便乘客和货物上下。这些站台实际上是固定在太空电梯上的空间站。考虑到它们本身的重量及列车的载重等因素,站台的位置必须适当,因为这关系到太空电梯的平衡。如果失去平衡,巨大的拉扯力是很难靠太空电梯本身的强度来抵消的。事实上,即使处于完全平衡状态,按照计算,眼下也没有一种能满足太空电梯抗拉强度的材料,这也是太空电梯构想面临的一大技术难题。从理论上讲,在现有材料中,抗拉强度能满足太空电梯需要的材料唯有20世纪末发明的纳米碳管,它的材质比钢铁坚硬许多倍。
目前,日本科学家正寻求把太空电梯构想变为现实,借助纳米技术的新发展,研究打造“太空电梯”。太空电梯协会已在日本成立,第一届“太空电梯”国际会议也于2008年11月在日本召开,商讨为建设太空电梯定下时间表。当然,要建造这样一架电梯耗费巨大,为时尚早。