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乘電梯上太空有望實現

時間:2009-11-09

來源:中國傳動網

導語:運輸艙的承載量,必須盡可能達到最大。一部太空電梯當然不僅僅只能是運送人這么簡單,必須還能夠將太陽能發電機或者地球上大批放射性核廢物運送到太空中進行銷毀或是再利用

  目前人類要登上太空,還是只能依靠巨大的燃料消耗,像發射巨型禮炮似的將人類射入神秘而遙遠的太空世界。也許在不久的將來,當我們想進入那個遙遠的神秘世界時,可能就只是動動手指,按幾個按鈕的工夫了。   美國和日本等國的科學家們一直在積極地進行太空電梯的相關研發工作,幾項極具競爭力的太空電梯制造項目也正在啟動當中,各種材料的制作,各個部件的研發都在緊鑼密鼓地進行著。日本科學家還專門成立了“日本太空電梯協會”(Japan Space Elevator Association),來投入對此項目的研究。此外,世界各國的科學家以及像NASA這樣相關的政府組織也在積極關注這項工作。值得一提的是,太空電梯項目相關的科學研發組織還專門為此設立了電梯艙最佳及最快設計獎,積極鼓勵相關的研究設計創新。 “上太空就像出國一樣”   “太空電梯”的設想是由著名科幻小說大師阿瑟·克拉克(Arthur C. Clarke)在1979年的著作《天堂噴泉》(The Fountains of Paradise)中首次提出的。與電影《星際迷航》(Star Trek)中的“折疊驅動器”(Warp Drive)或是H.G. Wells的“時間機器”(The Time Machine)不同,太空電梯的設想并沒有過多科學定律的參與,它呈現出的是一系列異常復雜的工程問題   當然,首先需面對的一個重大難題就是電纜的制作。這條上下加起來至少得達到22000英里,也就是36000千米的電纜線或是其他扁平的帶狀線纜,是用來帶動升降運輸艙的。   當然電纜本身的超輕重量和超高強度自是不必說,它們必須能夠抵御得住來自大氣層內外的各種沖擊和壓力。根據相關設計小組的介紹,碳納米管(Carbon Nanotube)是目前最佳解決方案。這種由高精微粒子所形成的纖維材質目前正由日本一家大型的紡織企業研制開發并大量生產。   據日本大學精密儀器工程學教授、同時也是日本太空電梯協會的研究員青木芳夫(Yoshio Aoki)對《泰晤士報》介紹,太空電梯所用的電纜線必須是目前最結實的碳納米管的四倍強度,也就是相當于普通不銹鋼材質180倍的強度。在過去的5年中,劍橋大學的相關研究人員已經把這種材質的強度提高了大約100倍。   而同樣的,當電梯升入太空后,其供電問題也是一大難題。青木芳夫教授說:“我們正在考慮,看看能不能利用高速子彈頭列車的相關技術,而且碳納米管是極佳的導電材料,因此我們還可以再利用一根纜線專門用來提供整個運輸過程的供電需求。”   運輸艙的承載量,必須盡可能達到最大。一部太空電梯當然不僅僅只能是運送人這么簡單,必須還能夠將太陽能發電機或者地球上大批放射性核廢物運送到太空中進行銷毀或是再利用。   日本計劃在11月份舉行一次國際會議來為太空電梯項目的具體運行制作一張時間表。日本太空電梯協會主席Shuichi Ono在講述這一計劃時興奮地說道:“以后就像是出趟國一樣,任何人都能夠乘電梯升上太空?!? “不是一個可能性問題,而是時間問題”   在“太空電梯協會”緊鑼密鼓研究的同時,CNN的消息稱,美國的LiftPort公司以及NASA也都在致力于將這個科幻夢想變為現實,NASA還擁有400萬美元的太空電梯基金,以鼓勵相關的成功設計。在美國,至少有300位科學家在為此而奮斗。此前在2006年,LiftPort就曾經宣布,他們已經成功地制造了1英里的太空電梯,機器人可以沿著電纜爬行300米左右。根據LiftPort的時間表,2018年是他們計劃中太空電梯成功“登天”的時候。而日本太空電梯聯合會則認為到2030年,太空電梯應該已經開始投入建設了。   不過在一片衰退和經濟危機的哀聲當中,這樣的樂觀前瞻是否能夠順利實現,仍然是一個問題。并且,除了經濟方面的原因之外,技術上的障礙也仍然擺在人們面前。美國麻省理工學院太空航空學教授杰夫·霍夫曼(Jeff Hoffman)就認為這個項目的實現還有待時日,“我們要找到能夠伸展3萬公里的材料,盡管這很難,不過我肯定,假以時日,我們能做到。這不是一個國家或者一個公司能做到的事情,必須要全世界一起來努力”。   其他的困難,還包括如何建立電梯所在的基地,如何設計以及選址的問題?;舴蚵淌谕嘎?,幾個可能的選址包括了南中國海、西澳大利亞以及太平洋(601099,股吧)上的加拉帕戈斯群島。這些地方都不會被臺風侵襲,可以保證太空電梯的安全?!耙驗樘针娞菪枰惭b在和地球相對位置不變的軌道上,因此在靠近赤道的地方修建比較理想?!?   “修建太空電梯不是一個可能性的問題,而是一個時間問題。我不知道它會不會在我的有生之年修建成功,或者是還需要100或者200年。但是它離我們的距離已經足夠近了,因為我們已經可以在現實的層面上來談論它?!被舴蚵淌陔m然對具體的時間表不太確定,但是他卻相信,太空電梯將會開辟人類歷史的一個新時代,“它對于人類技術是革命性的,不光只對空間旅行而言”。
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