用碳納米管制作纜繩連接地面和太空
參與太空電梯實(shí)驗(yàn)的日本建設(shè)公司大林組還在單獨(dú)推進(jìn)研發(fā)工作。據(jù)大林組公司網(wǎng)站介紹,他們構(gòu)想用碳納米管制作纜繩,6組升降電梯依靠電動(dòng)機(jī)在其上運(yùn)行,升降艙將建成直徑為7.2米的雞蛋狀,可承載30人。電梯從地面出發(fā),預(yù)計(jì)8天到達(dá)空間站。該公司評估這一套太空電梯系統(tǒng)大約需要20年的建造時(shí)間,耗價(jià)約10萬億日元。大林組的太空電梯研發(fā)組負(fù)責(zé)人石川洋二表示:“太空電梯從理論上來說可以實(shí)現(xiàn)。未來,太空旅行將盛行?!?/p>
太空電梯將大大節(jié)約太空運(yùn)輸成本
太空電梯的想法最早由俄羅斯科學(xué)家康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基于1895年提出,他提議在地球靜止軌道上建設(shè)一個(gè)太空城堡,用一根纜繩將地面與城堡相連,以此實(shí)現(xiàn)太空運(yùn)輸。其實(shí)太空電梯的基本原理就是,用一條長纜繩,其一端固定在地球上,另一端固定在地球靜止軌道(距離地面約3.6萬千米)上運(yùn)行的航天器或者空間站上,在引力和向心加速度的相互作用下,纜繩會繃緊,一個(gè)類似于電梯的升降艙在纜繩兩端上下運(yùn)動(dòng)。
本世紀(jì)初,隨著新材料的不斷出現(xiàn),太空電梯的構(gòu)想不再那么遙不可及,來自美國、日本、俄羅斯等各國的科學(xué)家紛紛開始探索,因?yàn)橐坏┙ǔ蓪⒋蟠蠊?jié)約太空運(yùn)輸成本。日本是最積極的研發(fā)國家之一。
中國航天科工集團(tuán)第二研究院研究員、國際宇航聯(lián)空間運(yùn)輸委員會秘書長楊宇光說,如果太空電梯建造成功,意義絕對不局限于太空觀光旅游。首先,人類現(xiàn)在進(jìn)入太空最大的障礙就是成本過高,太空電梯能近乎百倍地降低費(fèi)用。這樣的話,人類可以把大量的物資運(yùn)入太空。其次,太空電梯更加安全。
建造太空電梯有何難點(diǎn)?
太空電梯概念提出已有100多年,至今仍未實(shí)現(xiàn),這個(gè)項(xiàng)目在實(shí)際操作中究竟存在多大的困難?太空電梯的重要組成部分是纜繩,而纜繩的材質(zhì)問題是建造過程中首先遇到的障礙。雖然碳納米管的誕生帶給科學(xué)家很大的希望,它的強(qiáng)度是鋼鐵的20多倍,但是目前制作碳納米管的技術(shù)還比較差。
天體物理學(xué)博士、科普作家孫正凡表示,建造太空電梯在材料、動(dòng)力、維護(hù)、成本等方面都存在困難。我們現(xiàn)在對材料有各種設(shè)想,包括碳納米管,但是如何把這些材料打造成符合太空電梯長度、強(qiáng)度、重量所要求的纜繩,還是個(gè)未知數(shù)。楊宇光表示,除了材料之外,太空電梯建造過程中還需要考慮如何躲避太空碎片的問題,以及可能會有其他衛(wèi)星撞上來,最終可能會發(fā)生電梯被撞斷裂的情況。
(摘自《新京報(bào)》9.16)