【太空電梯】什么是太空電梯 太空電梯能否實(shí)現(xiàn)

太空電梯與普通電梯類似，不同的是，它的作用并不是讓乘客往返于樓層之間，而是將他們送入距地球約3.6萬公里的一座空間站。隨著人類太空探索步伐的加快，科學(xué)家考慮設(shè)計(jì)一種太空電梯，實(shí)現(xiàn)外太空和地球之間更便捷的物資交換。

太空電梯產(chǎn)生背景

太空電梯的概念最早來自1970年，著名的火箭科學(xué)先驅(qū)者齊奧爾科夫斯基(Knostantin Tsiolkovsky)設(shè)想了一個(gè)建立在巨塔頂端的“天空城堡”（或許圣經(jīng)里的巴別塔更早，不過那里沒電梯）。

真正從技術(shù)角度描述了這個(gè)問題的是阿瑟·克拉克。據(jù)英國(guó)《每日郵報(bào)》報(bào)道稱，科幻作家阿瑟·克拉克在1978年出版的《天堂之泉》(“Fountains of Paradise”)中曾描寫過太空電梯的構(gòu)想，人們可乘電梯去太空觀光并運(yùn)送貨物。

太空電梯的主體是一個(gè)永久性連接太空站和地球表面的纜繩，可以用來將人和貨物從地面運(yùn)送到太空站。太空電梯還能用做一個(gè)發(fā)射系統(tǒng)，因?yàn)樘针娞荼厝槐坏厍驇?dòng)旋轉(zhuǎn)，而越高的地方速度越快，所以將飛船從地面運(yùn)送到大氣層外足夠高的地方，只要一點(diǎn)加速度就可以起航了。或者用太空電梯把零部件帶上太空站，在那里組裝。

太空電梯主要用途

根據(jù)科學(xué)家們的設(shè)想，太空電梯應(yīng)該是一條從距離地面3.6萬公里的地球同步衛(wèi)星向地面垂下一條纜繩至地面基站，并沿著這條纜繩修建往返于地球和太空之間的電梯型飛船，往來運(yùn)輸物資。

太空電梯可以搭載包括大型太陽能發(fā)電機(jī)、核廢料等各種物品，還可以載人。更重要的是，太空升降艙上天不需要攜帶大量燃料，預(yù)計(jì)所耗能量不過為宇宙飛船發(fā)射的1%。英國(guó)的一項(xiàng)測(cè)算顯示，用太空升降艙運(yùn)送一個(gè)人和行李的費(fèi)用僅相當(dāng)于常用航天飛機(jī)運(yùn)送費(fèi)用的0.25%。

在進(jìn)入太空探索時(shí)代后，造“太空電梯”是人類長(zhǎng)久以來的夢(mèng)想，每發(fā)射一次太空飛船所需的驚人費(fèi)用讓科學(xué)家重拾“太空電梯”的理念。在宇宙空間里建造超長(zhǎng)的“太空電梯”，用車廂將貨物運(yùn)送到太空站或者空間基地，可以大大節(jié)省人類太空探索的成本。利用“太空電梯”運(yùn)送游客，還能發(fā)展太空旅游業(yè)。電梯會(huì)攜帶太陽能發(fā)電系統(tǒng)，這樣發(fā)出的電能不僅能支持電梯本身，多余的還能為地球供電?！疤焯荨边€能當(dāng)做信號(hào)發(fā)射塔，傳輸訊息。

從上電梯后到3.6萬千米的高空要花去7天的時(shí)間，即便每個(gè)電梯廂都在以200千米一小時(shí)的速度運(yùn)動(dòng)。對(duì)比之下，一架太空飛船的飛行速度能達(dá)到2.8萬千米一小時(shí)，“天梯”走7天的距離太空飛船一個(gè)多小時(shí)就能走完。

太空電梯基本特點(diǎn)

太空電梯可以重復(fù)使用，由在軌基地的太陽能電池板供電；這種交通方式，是一種將人類和貨物送入太空的低成本方式。

1、游客無須進(jìn)行任何訓(xùn)練；

2、電梯可重復(fù)使用；

3、成本低。

4、選擇搭乘太空電梯這種方式，游客無需預(yù)先進(jìn)行任何訓(xùn)練，讓空間站成為一個(gè)真正意義上的度假勝地。

太空電梯工作原理

通過升降艙工作：最多容納30人，時(shí)速201公里；太陽能提供電力；7天左右就可抵達(dá)。

美國(guó)《大眾科學(xué)》雜志的麗貝卡·博伊爾表示，太空游客將搭乘類似電梯車廂的升降艙進(jìn)入太空，升降艙系在碳納米管制造的纜繩上；太空電梯纜繩全長(zhǎng)為地月距離的四分之一，約9.6萬公里，與太空中的一個(gè)配重相連。。根據(jù)大林組的初步計(jì)劃，升降艙可容納30名游客，時(shí)速約合201公里。

安裝在軌道站上的太陽能電池板負(fù)責(zé)為太空電梯提供電量。搭乘這種電梯，游客需要一周多時(shí)間便可進(jìn)入太空。

衍生問題

有專家曾經(jīng)指出，納米碳管還只是毫米級(jí)制品，距實(shí)用差距甚遠(yuǎn)；向3萬多公里外的太空發(fā)射各種電梯建設(shè)材料花費(fèi)巨大；這種“太空電梯”一旦因嚴(yán)重事故崩塌，空中和地面的損失也將十分驚人。專家們認(rèn)為，面對(duì)這些難題，“天空電梯”短時(shí)間內(nèi)恐怕很難開工。

還有，當(dāng)太陽風(fēng)向太空電梯施加壓力時(shí)，來自月球和太陽的重力作用將使繩索變得搖擺不定。這將有可能使太空電梯搖擺造成太空交通障礙，太空電梯也可能會(huì)碰撞上人造衛(wèi)星或者太空垃圾殘骸，這樣的碰撞將導(dǎo)致繩索斷裂或太空電梯失事。為此，太空電梯必須在內(nèi)部建造推進(jìn)器，以穩(wěn)定太空電梯致命的搖擺振動(dòng)，但這又將增加電梯建造的難度和建造維護(hù)成本。