波塞利
三十年前,科幻作家阿瑟·C·克拉克提出了一個驚世駭俗的大膽構(gòu)想:建一座長達十萬千米的“太空電梯”,讓人類可以乘坐它到太空去觀光旅游……
從理論上講,“太空電梯”并不神奇。在地球赤道的太平洋洋面上建造一個平臺,用飛船放下一條長達十萬公里的纜繩并把它錨定在平臺上。隨著地球一起旋轉(zhuǎn),由于旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力剛好抵消了地球的吸引力。于是,“太空電梯”就從地球到太空豎直起來了,我們就可以乘著電梯去太空了!
材料將是挑戰(zhàn)
但是,建造“太空電梯”最大的挑戰(zhàn)就是找到制造這根繩子的材料。它必須異常堅硬又要異常輕巧,還要能抵抗任何腐蝕。為了這個曾被稱為“無法得到”的材料,科學(xué)家們足足等待了幾十年。
直到1991年,日本科學(xué)家飯島住男發(fā)現(xiàn)了現(xiàn)在叫做碳納米管的材料,事情才有了轉(zhuǎn)機。進一步的研究發(fā)現(xiàn)碳納米管有意想不到的性質(zhì),它比鋼堅硬一百倍,重量卻只有鋼的五分之一,而且柔韌性極強,足可以制成纖維合成物。科學(xué)家推算,只需要一根一米寬、如紙一般薄的碳納米纜繩,就可以支撐起一部“太空電梯”。
迄今尚未有科學(xué)家成功地制造出這種碳納米合成纖維。美國肯塔基大學(xué)的碳納米技術(shù)專家羅德尼·安德魯斯樂觀地表示:“盡管目前還沒有掌握大規(guī)模生產(chǎn)‘太空電梯所需要的合成物質(zhì)的技術(shù),但是我們已經(jīng)取得了不小的進展。”
太空電梯不是夢想
有了材料,如何來制造“太空電梯”呢?太空科學(xué)家布拉德·愛德華茲博士在過去數(shù)年里一直都在潛心研究“太空電梯”,構(gòu)想“太空電梯計劃”。他介紹說:第一步,把一個攜帶“太空電梯”半成品的飛船或航天飛機發(fā)射到和地球同步的靜止衛(wèi)星所在的軌道上,使其和地球同步飛行。第二步,把這個半成品的“太空電梯”從飛船上放下來,落到位于赤道海面的一個平臺上,這個平臺類似一般的海上發(fā)射衛(wèi)星或飛船的平臺。第三步,把半成品的“太空電梯”錨定在平臺上,令飛船漂浮在上面。第四步,用一個由激光束提供能量的爬升器在這個“太空電梯”的半成品上反復(fù)做上下移動,并把更多碳納米合成纖維纜繩擰在“太空電梯”半成品上,進一步完成“太空電梯”。整個制造過程大約要用兩年半的時間。
愛德華茲博士說,“太空電梯”海面平臺的位置很關(guān)鍵,要盡可能避開飛機航班和輪船航線,也不能位于暴風(fēng)浪經(jīng)常發(fā)生的地方,因此必須精心選擇。
最大威脅來自太空垃圾
當(dāng)然,“太空電梯”要抵御的災(zāi)難也不少。最大的威脅是來自衛(wèi)星以及太空垃圾對“太空電梯”的撞擊。但愛德華茲博士表示,由于“太空電梯”的海面平臺是浮動的,從而可以將撞擊的影響減到最小。此外,閃電和風(fēng)云雨雪的沖擊,原子氧和高層大氣中的硫酸對纜繩的侵蝕,碳納米材料對人類健康的影響,這些也都必須考慮在內(nèi)。
愛德華茲博士最后提醒說:“和公眾的浪漫想象截然不同,‘太空電梯運行時既無濃煙也沒有火光,更沒有巨大的噪音。它只是緩慢、悄無聲息地順著纜繩升入太空,會令人感覺異常沉悶?!?/p>
紅鼻子校長:這樣一個電梯坐起來時間肯定長啊,相當(dāng)于一次外出旅游呢。我要快點收拾行李,說不定已經(jīng)有好多人在那排隊了!