太空電梯可行嗎?條件具備的情況下,是一個好方案


有科學家提出太空電梯的設想,如果條件具備,當然是有可行性的,而且這是人類早晚要邁出去的一步。我們誕生於地球,但絕不能滅亡於地球!星際殖民是必須要做的事情。太空電梯,就是星際殖民的基礎設施。

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1、太空電梯有什麼用處?

在反引力、時空跳躍等玄幻科技出現之前,去往其他星系只能依靠恆星際飛船。漫長的旅程和兇險的星際環境要求飛船必須攜帶足夠的燃料(聚變或反物質)、有足夠高效的推進系統、有自給自足的生態循環系統、有強大可靠的生命保障系統……這樣一算,一艘能載千人的恆星際飛船,其重量怎麼也得五萬噸,想從地面把它發射到太空有點兒不現實。

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而太空電梯可以完美解決這個問題。我們可以用很低的成本把人員和各種材料運上太空,建設太空船塢,在太空中組裝飛船。這樣可以省下巨量的發射成本,也不用斤斤計較飛船的重量了。而且由於太空電梯終點站在3.6萬公里以上高度,隨地球自轉一同旋轉,它的速度也是非常高的,從這裡發射飛船的話,只需要很小的加速度,就可以擺脫太陽系引力了。

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2、太空電梯什麼樣?

太空電梯主體就是一根"繩",一端連接地球,另一端連接四萬公里高處的終點站——平衡錘。這個平衡錘與地球自轉同步,始終位於地球表面某一點的上空。太空電梯這個設想並不複雜,但想讓它成為現實,難點頗多,人類目前的科技水平還是略顯稚嫩。

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難點之一:超級纜索。

現在能想到的最接近強度要求的材料就是碳納米管。目前,人類僅能製造幾毫米長度的碳納米管,離生產幾千米長、能組合成繩索的要求還差很遠呢。另外纜索結構並不簡單,它中間還要佈置大量超導磁體,和各種導線為磁浮升降艙供能,四萬公里纜索總重量估計將超過一萬噸。建設過程中,只能先建終點平衡錘,從太空把纜索"垂"到地表。這裡面又是一堆技術障礙,比如軌道高度維持和同步保持。

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難點之二:太空終點站。


地球同步軌道位於3.6萬公里高空,但為了平衡纜索重量,終點平衡錘必須大於這個高度,達到4萬公里才能維持整個體系的平衡,保證平衡錘不會和纜索一起砸到地上。建設終點平衡錘的難點在經濟上,因為它必須用火箭一點一點的發射到太空。現在每公斤貨物的發射成本是十多萬塊錢,這十多萬噸的平衡錘光是分批發射到軌道,就已經是天文數字的耗資了。

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"難點"之三:地面基站。


太空電梯基站最好建在赤道上,以便使終點站處速度更高,更利於飛船發射。地址嘛,在赤道選擇一塊地質構造穩定的地方就可以了。如果想避免領土主權問題,也可以將基站建成巨型海上機動平臺,這更好,還能起到一定調節纜索的作用呢。這個應該算不上什麼難點,交給基建狂魔,半年搞定。

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難點之四:超高速升降艙。

如果升降艙速度是每小時1000公里,跑完40萬公里得400個小時,加上加速段和減速段,我的天,得將近20天才能到終點,太慢了吧。所以升降艙肯定不能用輪子或吊索驅動,必須磁懸浮!這樣才有望在大氣層外加速到每小時一萬公里,在兩三天內到達終點站。

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科學小總結:

綜上,太空電梯主要是這四大部件,同時也是四大難點。如果全人類通力合作共同攻關,技術上並沒有不可逾越的障礙。這總比超時空、鑽蟲洞、反引力、真空能、曲率驅動……之類靠譜多了吧?太空電梯設想完全具有可行性,一次投入,終身受益,是個好方案!



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