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三十年前,科幻作家阿瑟·C·克拉克提出了一个惊世骇俗的大胆构想:建一座长达十万千米的“太空电梯”,让人类可以乘坐它到太空去观光旅游……
从理论上讲,“太空电梯”并不神奇。在地球赤道的太平洋洋面上建造一个平台,用飞船放下一条长达十万公里的缆绳并把它锚定在平台上。随着地球一起旋转,由于旋转所产生的离心力刚好抵消了地球的吸引力。于是,“太空电梯”就从地球到太空竖直起来了,我们就可以乘着电梯去太空了!
材料将是挑战
但是,建造“太空电梯”最大的挑战就是找到制造这根绳子的材料。它必须异常坚硬又要异常轻巧,还要能抵抗任何腐蚀。为了这个曾被称为“无法得到”的材料,科学家们足足等待了几十年。
直到1991年,日本科学家饭岛住男发现了现在叫做碳纳米管的材料,事情才有了转机。进一步的研究发现碳纳米管有意想不到的性质,它比钢坚硬一百倍,重量却只有钢的五分之一,而且柔韧性极强,足可以制成纤维合成物。科学家推算,只需要一根一米宽、如纸一般薄的碳纳米缆绳,就可以支撑起一部“太空电梯”。
迄今尚未有科学家成功地制造出这种碳纳米合成纤维。美国肯塔基大学的碳纳米技术专家罗德尼·安德鲁斯乐观地表示:“尽管目前还没有掌握大规模生产‘太空电梯’所需要的合成物质的技术,但是我们已经取得了不小的进展。”
太空电梯不是梦想
有了材料,如何来制造“太空电梯”呢?太空科学家布拉德·爱德华兹博士在过去数年里一直都在潜心研究“太空电梯”,构想“太空电梯计划”。他介绍说:第一步,把一个携带“太空电梯”半成品的飞船或航天飞机发射到和地球同步的静止卫星所在的轨道上,使其和地球同步飞行。第二步,把这个半成品的“太空电梯”从飞船上放下来,落到位于赤道海面的一个平台上,这个平台类似一般的海上发射卫星或飞船的平台。第三步,把半成品的“太空电梯”锚定在平台上,令飞船漂浮在上面。第四步,用一个由激光束提供能量的爬升器在这个“太空电梯”的半成品上反复做上下移动,并把更多碳纳米合成纤维缆绳拧在“太空电梯”半成品上,进一步完成“太空电梯”。整个制造过程大约要用两年半的时间。
爱德华兹博士说,“太空电梯”海面平台的位置很关键,要尽可能避开飞机航班和轮船航线,也不能位于暴风浪经常发生的地方,因此必须精心选择。
最大威胁来自太空垃圾
当然,“太空电梯”要抵御的灾难也不少。最大的威胁是来自卫星以及太空垃圾对“太空电梯”的撞击。但爱德华兹博士表示,由于“太空电梯”的海面平台是浮动的,从而可以将撞击的影响减到最小。此外,闪电和风云雨雪的冲击,原子氧和高层大气中的硫酸对缆绳的侵蚀,碳纳米材料对人类健康的影响,这些也都必须考虑在内。
爱德华兹博士最后提醒说:“和公众的浪漫想象截然不同,‘太空电梯’运行时既无浓烟也没有火光,更没有巨大的噪音。它只是缓慢、悄无声息地顺着缆绳升入太空,会令人感觉异常沉闷。”
红鼻子校长:这样一个电梯坐起来时间肯定长啊,相当于一次外出旅游呢。我要快点收拾行李,说不定已经有好多人在那排队了!
从理论上讲,“太空电梯”并不神奇。在地球赤道的太平洋洋面上建造一个平台,用飞船放下一条长达十万公里的缆绳并把它锚定在平台上。随着地球一起旋转,由于旋转所产生的离心力刚好抵消了地球的吸引力。于是,“太空电梯”就从地球到太空竖直起来了,我们就可以乘着电梯去太空了!
材料将是挑战
但是,建造“太空电梯”最大的挑战就是找到制造这根绳子的材料。它必须异常坚硬又要异常轻巧,还要能抵抗任何腐蚀。为了这个曾被称为“无法得到”的材料,科学家们足足等待了几十年。
直到1991年,日本科学家饭岛住男发现了现在叫做碳纳米管的材料,事情才有了转机。进一步的研究发现碳纳米管有意想不到的性质,它比钢坚硬一百倍,重量却只有钢的五分之一,而且柔韧性极强,足可以制成纤维合成物。科学家推算,只需要一根一米宽、如纸一般薄的碳纳米缆绳,就可以支撑起一部“太空电梯”。
迄今尚未有科学家成功地制造出这种碳纳米合成纤维。美国肯塔基大学的碳纳米技术专家罗德尼·安德鲁斯乐观地表示:“尽管目前还没有掌握大规模生产‘太空电梯’所需要的合成物质的技术,但是我们已经取得了不小的进展。”
太空电梯不是梦想
有了材料,如何来制造“太空电梯”呢?太空科学家布拉德·爱德华兹博士在过去数年里一直都在潜心研究“太空电梯”,构想“太空电梯计划”。他介绍说:第一步,把一个携带“太空电梯”半成品的飞船或航天飞机发射到和地球同步的静止卫星所在的轨道上,使其和地球同步飞行。第二步,把这个半成品的“太空电梯”从飞船上放下来,落到位于赤道海面的一个平台上,这个平台类似一般的海上发射卫星或飞船的平台。第三步,把半成品的“太空电梯”锚定在平台上,令飞船漂浮在上面。第四步,用一个由激光束提供能量的爬升器在这个“太空电梯”的半成品上反复做上下移动,并把更多碳纳米合成纤维缆绳拧在“太空电梯”半成品上,进一步完成“太空电梯”。整个制造过程大约要用两年半的时间。
爱德华兹博士说,“太空电梯”海面平台的位置很关键,要尽可能避开飞机航班和轮船航线,也不能位于暴风浪经常发生的地方,因此必须精心选择。
最大威胁来自太空垃圾
当然,“太空电梯”要抵御的灾难也不少。最大的威胁是来自卫星以及太空垃圾对“太空电梯”的撞击。但爱德华兹博士表示,由于“太空电梯”的海面平台是浮动的,从而可以将撞击的影响减到最小。此外,闪电和风云雨雪的冲击,原子氧和高层大气中的硫酸对缆绳的侵蚀,碳纳米材料对人类健康的影响,这些也都必须考虑在内。
爱德华兹博士最后提醒说:“和公众的浪漫想象截然不同,‘太空电梯’运行时既无浓烟也没有火光,更没有巨大的噪音。它只是缓慢、悄无声息地顺着缆绳升入太空,会令人感觉异常沉闷。”
红鼻子校长:这样一个电梯坐起来时间肯定长啊,相当于一次外出旅游呢。我要快点收拾行李,说不定已经有好多人在那排队了!