长达10万公里,从太空垂下的太空电梯,真的会变成现实吗?
地球之于人类,就像摇篮之于婴儿
但婴儿不可能永远留在摇篮里,所以人类也在努力探索太空。然而无论是送人上太空或是送探测器上太空,现在唯一的方式就只有火箭,它是人类目前唯一能把有效载荷送上太空,甚至是太阳系边缘的运载工具。
但所有人都知道,火箭绝无可能把人类文明带进太空时代,因为它的效率和运载能力都太低了,虽然马斯克的可回收火箭能降低相当大一部分发射成本,但想要把数十万吨甚至数百万吨的有效载荷送上太空,依然是不可能的事。
归根结底,火箭发射是一项十分复杂的综合性技术,涉及火箭推进技术、控制和制导技术等多种高精尖科技,而且舰体、发动机等设备都十分昂贵,所以现有的大部分火箭基本都是一次性运载火箭。
2019年把两颗通信卫星送上太空同步轨道的阿丽亚娜5型运载火箭,在当时的报价为每次发射任务1.78亿美元。德尔塔五型重型火箭是美国现役的最大型号运载火箭,能够将11吨有效载荷送上月球,8.8吨有效载荷送上火星轨道。如此强大的能力下费用也极其高昂,每次发射高达4亿美元。
因此科学家们一直希望能有一种足够简单,运载能力也足够大的新型设备,用于取代笨重的火箭,让人类得以大规模进入太空。
比如太空电梯
1895年,一位中年人正在参观法国的埃菲尔铁塔。在当时埃菲尔铁塔还是世界上最高的建筑,看着高耸入云的塔尖,这位中年人突发奇想:能不能在赤道上建造一座直通太空的塔,像圣经里的巴别塔一样,这样一来人们乘坐升降梯就可以到达太空。
这个中年人就是现代航空航天之父,俄罗斯火箭科学家齐奥尔科夫斯基,若干年后,科幻小说大师阿西莫夫在他的长篇小说《天堂的喷泉》中详细阐述了太空电梯的建造过程:
“在赤道上空36000公里的同步宇宙空间站里,把一条缆索和地面上巨大的轨道塔链接,由于该空间站和地球同步,所以相对于地球来说空间站就是静止的,如此一来就可以不使用火箭也能进入太空,有效载荷也可以大幅提高。”
任何人在看到太空电梯后,都会惊叹于它的简单明了,因此在科幻作品中,高耸入云的太空电梯成了人类文明未来往返近地轨道的标配。
但问题是,太空电梯对材料的要求太高了,想用太空电梯连接地球与太空,就必须准备若干条长达10万公里的缆绳,而且要把保证这些超级缆绳不会被地球引力压垮撕碎,同时也不会被自己的质量压断,最重要的是这些缆绳的造价必须足够便宜,唯有如此,太空电梯才能逐渐在全球开枝散叶。
近几十年来,纳米技术的发展,尤其是碳纳米管的发展,已经让人们看到了一丝建成太空电梯的曙光,因为这种材料的抗拉强度是钢的100倍,但是密度只有钢的六分之一,是一种非常理想的材料:足够轻,足够坚韧。
日本建筑公司大林组,放言要在2050年建成太空电梯,它们将从地球上抛出一条长达96000公里的碳纳米管电缆,为了稳定塔身,自身还有12500吨的配重,预计可承载100吨的乘坐者或太空探测器。
在用计算机模拟了建造数据后,大林组认为建成太空电梯在技术上是完全可行的,首先建造这些数量庞大的碳纳米电缆大概需要20年,然后先在地面部署20吨的电缆,再进行大约510次加固,在十八年内连续上升高度。主体电缆部分完工之后,在一年内就可以完成其他部分的建造。
太空电梯一旦建成,预计每次升空所消耗的能量不及火箭的百分之一,利用车厢将货物送往太空站或空间基地,将大大节省人类探索太空的成本,同时还可以发展太空旅游业,游客可以不经任何训练就可以登上太空,实现真正意义上的去太空“旅游”。
虽然可能价格不会太便宜,但相比动辄上千万美元的私人太空游,太空电梯为普通人实现太空梦提供了更多的可能性。
大家都在看
-
宇宙文明等级如何划分?人类是否是高级文明 在我们这个浩瀚无边的宇宙中,是否存在着远远超越我们的外星文明?上世纪60年代,前苏联著名天文学家尼古拉·卡尔达舍夫提出了根据能量利用来衡量宇宙文明发展水平的划分方法,奠定了 宇宙探索09-22
-
印度政府已批准4个大型太空项目:登陆金星 印度政府已批准4个大型太空项目:登陆金星,探索未知宇宙最近,印度政府的一项重大决定引发了全球的关注:他们已经批准了四个大型太空项目,其中最引人注目的就是计划登陆金星!这不 宇宙探索09-22
-
英媒:研究人员警告称,马斯克“星链”严重 古有星象观天象,今有星链扰科研。科研之窗被蔽,宇宙探索受阻,马斯克的宏图或成双刃剑。在浩瀚的宇宙探索舞台上,科学家与企业家马斯克及其SpaceX公司的“星链”计划,意外地成为了舞台 宇宙探索09-21
-
星际飞船,带你探索宇宙的奥秘。 在无垠的宇宙探索之旅中,星辰号如同孤勇者,穿越未知,寻找着那传说中的奇迹之地。今天,它将带领我们揭开一个古老星系的神秘面纱。船长杰克,这位经验丰富的领航者,他的每一个决定 宇宙探索09-21
-
揭秘宇宙,探索天文奇境 【探秘宇宙,解锁天文奇境 —— 与天文学专家共赴星辰之旅】在浩瀚的宇宙苍穹之下,每一颗星辰都承载着无尽的奥秘,每一片星云都诉说着宇宙的故事。为了引领您深入这神秘莫测的天文世 宇宙探索09-21
-
黑洞是什么?探索宇宙的神秘家伙 在浩瀚的宇宙中,黑洞无疑是最神秘、最引人入胜的天体之一。它们不仅挑战着我们对物理学的理解,还引发了无数关于宇宙本质的思考。那么,黑洞究竟是什么?它们是如何形成的?它们对宇 宇宙探索09-20
-
探索宇宙83-宇宙浩渺 地球之暖何以为继 那么我们的蓝色星球为什么会变暖 ?这是无缘无故吗 ?非也!我们所居住的地球可算是个大温室 ,因为靠近地表大气层中的二氧化碳就像温室中的玻璃和塑料薄膜 ,阳光可以射进 ,但热量 宇宙探索09-20
-
印度太空雄心曝光:金星登陆计划获批,还将 印度太空雄心曝光:金星登陆计划获批,还将开启哪些宇宙探索?飞天巨梦与现实考量:印度太空雄心的喜与忧一、月球,火星,下一个是金星?印度太空梦高歌猛进2024年9月19日,印度内阁 宇宙探索09-20
-
宇宙到底有没有颜色?为什么人眼看不到? # 宇宙中的天体到底有没有颜色?为什么人眼看不到?先说结论:很多天体其实是有颜色的,在光污染弱的地方其实能肉眼看到很多明亮的天体(比如 M42)。人眼看不到是因为:1. 有的天体本身 宇宙探索09-20
-
AI探索宇宙结构新突破!超精准场级模拟,半 编辑:alan【新智元导读】AI开启模拟宇宙!近日,来自马克斯·普朗克研究所等机构,利用宇宙学和红移依赖性对宇宙结构形成进行了场级仿真,LeCun也在第一时间转发和推荐。下面的两组 宇宙探索09-20
相关文章
- 印度太空雄心曝光:金星登陆计划获批,还将
- 宇宙到底有没有颜色?为什么人眼看不到? #
- AI探索宇宙结构新突破!超精准场级模拟,半
- 探索宇宙81-宇宙之蓝 危在旦夕 守护臭氧层
- 在人类探索宇宙的漫长旅程中
- 探索宇宙的钥匙
- 神秘宇宙#探索宇宙
- 探索宇宙法则的博士研究》 摘要
- 多维宇宙揭秘:探索我们看不见的世界
- 人类认知宇宙的第一步:探索火星
- 揭秘宇宙奥秘:物质与能量的华丽交织,探索
- 智能化宇宙:人工智能与大数据的宇宙探索
- 进入黑洞的人去哪了 进入黑洞会永生吗
- 宇宙文明七个等级是什么 宇宙文明等级的划
- 宇宙:无限与界限的深邃探索
- 探索宇宙的奥秘:NASA最新发现揭示外星生命
- 探索宇宙:人类的伟大征程与深远意义
- 宇宙的探索乐章:山大ATLAS与希格斯粒子的
- 探寻神秘星空,揭开宇宙奥秘的奇幻之旅
- 《宇宙机器人》来了!Astro与你一起探索萌
热门阅读
-
离太阳最近的十大恒星排名,宇宙最大十大星 04-12
-
中国十大元帅之死,多高寿而善终(林彪叛逃 07-11
-
全球人口减少可能带来的六大教训和好处 07-18
-
预言2030年太阳将休眠,恐怖的千年极寒将来 07-11
-
中国空间站离地球有多少公里有多大,400公 08-06
-
因果报应真实事例,做尽坏事必遭天谴 07-11
-
中国“天宫”空间站将在2022年前后建成 呈T 03-29
-
连杀6童挖心炖汤,泰国食人魔被制成干尸示 07-21