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        沒(méi)有火箭,我們可以靠這些怪招去太空旅行

        2019-10-10 02:54:08
        科學(xué)中國(guó)人 2019年16期
        關(guān)鍵詞:彈射器有效載荷噴泉

        太空噴泉:太空噴泉被認(rèn)為是太空電梯的代替品。它們有地面站和空間站,但之間沒(méi)有電梯。這個(gè)想法是由包括羅伯特·弗瓦德在內(nèi)的六人團(tuán)隊(duì)提出的,他在自己的書(shū)《與魔術(shù)無(wú)異》中解釋了這個(gè)想法。這個(gè)發(fā)明被稱(chēng)為太空噴泉,因?yàn)樗駠娙菢庸ぷ鳌H绻牧α勘3趾愣?,球就可以保持在噴泉水面上。與此同時(shí),落回噴泉的水會(huì)被重復(fù)使用,以保持小球不掉下來(lái)。

        電磁彈射器:2012年,航空工程師喬治·梅斯和磁懸浮列車(chē)發(fā)明人詹姆斯·鮑威爾致力于制造他們所謂的StarTram的大型彈射器。StarTram就像在地鐵里運(yùn)行的高速磁懸浮列車(chē),其運(yùn)行管道一端在地面上,另一端則在上層大氣中。不過(guò),上層大氣中的管道末端仍然用鋼梁或類(lèi)似的東西牢牢地固定在地面上。有效載荷將被磁加速,直到其到達(dá)另一端被彈射出去,以繼續(xù)太空之旅。

        要想將有效載荷送入太空,如今唯一的選擇就是火箭。然而,這種情況未來(lái)可能會(huì)發(fā)生改變,科學(xué)家們正在研究其他的太空旅行方式,比如,用太空電梯、水下太空槍、彈射器甚至氣球來(lái)旅行或?qū)⒂行лd荷送入太空。雖然其中有些方法看起來(lái)就像白日夢(mèng),但它們可能在未來(lái)幾十年內(nèi)成為現(xiàn)實(shí)。

        太空槍?zhuān)捍笮吞諛屇軌驅(qū)⒂行лd荷射入太空,但它不能用于發(fā)射人類(lèi),因?yàn)槠渚薮罅α靠赡軐?dǎo)致人類(lèi)直接死亡。發(fā)明家約翰·亨特曾提出打造1100米長(zhǎng)太空槍的設(shè)想,并將其稱(chēng)為Quick Launcher。

        發(fā)射回路:發(fā)射回路將由保護(hù)材料覆蓋的磁性電纜組成,它被視為電磁彈射器的高級(jí)版本。然而,發(fā)射回路的兩端都將建在地面上,而不是一端建在空中。但軌道中心會(huì)升上天空,就像過(guò)山車(chē)那樣。

        超音速飛機(jī):查爾斯·龐巴迪和胡安·加西亞·曼西拉建議使用特殊飛機(jī)進(jìn)行太空旅行,比如,配備噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的超音速或高超音速飛機(jī),它可以轉(zhuǎn)化成火箭進(jìn)入太空。要返回地球時(shí),則轉(zhuǎn)換回飛機(jī)模式。當(dāng)把液氧注入廢氣時(shí),噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)就變成了火箭。當(dāng)它達(dá)到脫離地球大氣層的速度時(shí),速度就會(huì)加快。

        氣球:名為World View的公司更喜歡用傳統(tǒng)方法,希望用氦氣球發(fā)射有效載荷。這些氣球會(huì)升到同溫層和太空,每次能夠搭載兩名飛行員和6名游客,飛行時(shí)間為6個(gè)小時(shí)。目前,該公司已經(jīng)開(kāi)發(fā)出預(yù)防和安全措施,防止氣球落回地球或飛向太空。

        彈弩:名為SpinLaunch的太空初創(chuàng)公司正在考慮用彈弩將有效載荷送入太空。彈弩實(shí)際上就是高速旋轉(zhuǎn)的離心機(jī),它旋轉(zhuǎn)的速度非??欤芤悦啃r(shí)4800公里的速度將有效載荷甩入太空。

        軌道環(huán):軌道環(huán)與太空電梯密切相關(guān)。然而,與電梯不同的是,它是個(gè)環(huán)繞地球的巨大圓環(huán)。環(huán)上的幾個(gè)點(diǎn)將與地球上的地面站相連,地面站將安裝電梯,使我們能夠進(jìn)入太空。軌道環(huán)最早是由尼古拉·特斯拉在19世紀(jì)70年代提出的。

        太空電梯:太空電梯就是從地面直達(dá)太空的電梯。1895年,俄羅斯科學(xué)家康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基首次提出了這一想法。電梯系統(tǒng)由4到6根電纜組成,每根電纜都連接有電磁運(yùn)載器,它將通向太空或上層大氣中的不同平臺(tái)。

        天鉤:天鉤就像從外太空伸出來(lái)的巨大魚(yú)鉤,停在天空的某個(gè)地方。天鉤通常被視為縮小版的太空電梯,兩者原理基本相同,只是天鉤上的電纜并未連接地面,也沒(méi)有地面站。

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