日本加紧制作“太空电梯”
用碳纳米管制作缆绳连接地面和太空
参与太空电梯实验的日本建设公司大林组还在单独推进研发工作。据大林组公司网站介绍,他们构想用碳纳米管制作缆绳,6组升降电梯依靠电动机在其上运行, 升降舱将建成直径为 7.2 米的鸡蛋状,可承载 30 人。 电梯从地面出发,预计 8 天到达空间站。该公司评估这一套太空电梯系统大约需要 20 年的建造时间,耗价约 10 万亿日元。大林组的太空电梯研发组负责人石川洋二表示: “太空电梯从理论上来说可以实现。 未来,太空旅行将盛行。”
太空电梯将大大节约太空运输成本
太空电梯的想法最早由俄罗斯科学家康斯坦丁·齐奥尔科夫 斯基于 1895 年提出,他提议在地球静止轨道上建设一个太空城堡, 用一根缆绳将地面与城堡相连,以此实现太空运输。其实太空电梯的基本原理就是, 用一条长缆绳,其一端固定在地球上,另一端固定在地球静止轨道 (距离地面约 3.6 万千米) 上运行的航天器或者空间站上, 在引力和向心加速度的相互作用下, 缆绳会绷紧, 一个类似于电梯的升降舱在缆绳两端上下运动。
本世纪初, 随着新材料的不断出现, 太空电梯的构想不再那么遥不可及,来自美国、日本、俄罗斯等各国的科学家纷纷开始探索, 因为一旦建成将大大节约太空运输成本。 日本是最积极的研发国家之一。
中国航天科工集团第二研究院研究员、 国际宇航联空间运输委员会秘书长杨宇光说, 如果太空电梯建造成功, 意义绝对不局限于太空观光旅游。首先,人类现在进入太空最大的障碍就是成本过高, 太空电梯能近乎百倍地降 低费用。这样的话,人类可以把大量的物资运入太空。其次,太空电梯更加安全。建造太空电梯有何难点?太空电梯概念提出已有 100多年,至今仍未实现,这个项目在实际操作中究竟存在多大的困难? 太空电梯的重要组成部分是缆绳, 而缆绳的材质问题是建造过程中首先遇到的障碍。 虽然碳纳米管的诞生带给科学家很大的希望, 它的强度是钢铁的 20 多倍, 但是目前制作碳纳米管的技术还比较差。
天体物理学博士、 科普作家孙正凡表示, 建造太空电梯在材料、动力、维护、成本等方面都存在困难。 我们现在对材料有各种设想,包括碳纳米管,但是如何把这些材料打造成符合太空电梯长度、强度、重量所要求的缆绳,还是个未知数。杨宇光表示,除了材料之外,太空电梯建造过程中还需要考虑如何躲避太空碎片的问题,以及可能会有其他卫星撞上来,最终可能会发生电梯被撞断裂的情况。
(摘自《新京报》9.16)
搭乘电梯直通太空,听起来像是科幻小说的情节,但是日本科学家正努力将此变为现实。 日本科研团队的目标是 2050年建成太空电梯,届时将乘客带到 3.6 万千米的高空旅行。
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