然而 , 即使拥有巨大的强度 , 碳纳米管电缆在破碎之前也只能支撑大约5000到7000公里的自身重量——远远低于太空电梯所需的10万公里 。 也就是说 , 技术的进步才能让我们达到生产合适的材料或操纵现有材料的阶段 。
太空升降机还需要在顶部加一个配重 。 换句话说 , 电梯必须附着在非常重的东西上 , 就像它附着在底部的地面上一样 。 你建造的电梯越高 , 这个配重就需要越轻 , 这样才能抵消你给电缆本身增加的额外质量 。 为了确保地球静止轨道高度以上和高度以下的质量大致相同 , 平衡力是必要的;因此 , 向上拉动系统的离心力等于向下拉动系统的重力 。
如果我们建造一个最小高度为35786公里的太空电梯 , 平衡重量将会十分巨大……相当于月球大小的三分之一 。 要做到这一点 , 一种方法是捕获一颗小行星 , 并将其带入围绕行星的轨道 , 这样我们就可以建造通往它的电梯 。 如果人类伟大的工程师在6500万年前 , 也许消灭恐龙的小行星可能已经被用来建造太空电梯……
如果你的电梯超过5万公里高 , 电梯的顶端将会以极快的速度在地球上运行 , 以至于它会达到所谓的逃逸速度——超过这个速度 , 你就会飞离地球的轨道 。 在这一点上 , 你可以简单地跳出电梯到达月球 , 尽管你的轨道计算必须令人印象深刻地精确 , 才能避免漂浮在虚无中 。 电梯延伸到100 , 00公里 , 如果恒星(或行星)对齐 , 你就有足够的速度计划一次木星之旅 。
如果真的这么难 , 为什么要建造太空电梯呢?
所有这些问题似乎都收效甚微 。 考虑到物质、科学和经济的限制 , 建造太空电梯似乎几乎是不可能的 。 再者 , 是否有此需要呢?我们已经能够把东西送上太空 , 国际空间站上也有人居住(尽管他们在近地轨道上大约450公里 , 而不是10万公里) 。 答案是成本 。 目前 , 将一磅(0.45千克)的有效载荷送入绕地球轨道的成本约为1万美元;星际旅行的成本要高得多 。 建造太空电梯后 , 发送相同有效载荷的成本约为90美元 , 降低了99%的成本 。
建造太空电梯将是人类迄今为止最雄心勃勃的计划 。 这使得怀特兄弟的成就与之相比显得微不足道 , 尽管其意义并不逊色 。 人类似乎总能找到一种方法 , 通过其工程能力超越自己 。 我们一直在寻找要克服的下一个障碍 , 要克服的下一个挑战 。 也许建造太空电梯需要的技术和人力是我们今天做梦也想不到的 , 但不要忘记 , 150年前 , 飞行对人类来说还是一个遥不可及的梦想 。 从这个角度来看 , 真的很难说我们离建造10万公里的太空电梯有多近!
BY: sciabc
FY: 罗导
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