有科学家提出太空电梯的设想,如果条件具备,当然是有可行性的,而且这是人类早晚要迈出去的一步。我们诞生于地球,但绝不能灭亡于地球!星际殖民是必须要做的事情。太空电梯,就是星际殖民的基础设施。
1、太空电梯有什么用处?
在反引力、时空跳跃等玄幻科技出现之前,去往其他星系只能依靠恒星际飞船。漫长的旅程和凶险的星际环境要求飞船必须携带足够的燃料(聚变或反物质)、有足够高效的推进系统、有自给自足的生态循环系统、有强大可靠的生命保障系统……这样一算,一艘能载千人的恒星际飞船,其重量怎么也得五万吨,想从地面把它发射到太空有点儿不现实。
而太空电梯可以完美解决这个问题。我们可以用很低的成本把人员和各种材料运上太空,建设太空船坞,在太空中组装飞船。这样可以省下巨量的发射成本,也不用斤斤计较飞船的重量了。而且由于太空电梯终点站在3.6万公里以上高度,随地球自转一同旋转,它的速度也是非常高的,从这里发射飞船的话,只需要很小的加速度,就可以摆脱太阳系引力了。
2、太空电梯什么样?
太空电梯主体就是一根"绳",一端连接地球,另一端连接四万公里高处的终点站——平衡锤。这个平衡锤与地球自转同步,始终位于地球表面某一点的上空。太空电梯这个设想并不复杂,但想让它成为现实,难点颇多,人类目前的科技水平还是略显稚嫩。
难点之一:超级缆索。
现在能想到的最接近强度要求的材料就是碳纳米管。目前,人类仅能制造几毫米长度的碳纳米管,离生产几千米长、能组合成绳索的要求还差很远呢。另外缆索结构并不简单,它中间还要布置大量超导磁体,和各种导线为磁浮升降舱供能,四万公里缆索总重量估计将超过一万吨。建设过程中,只能先建终点平衡锤,从太空把缆索"垂"到地表。这里面又是一堆技术障碍,比如轨道高度维持和同步保持。
难点之二:太空终点站。
地球同步轨道位于3.6万公里高空,但为了平衡缆索重量,终点平衡锤必须大于这个高度,达到4万公里才能维持整个体系的平衡,保证平衡锤不会和缆索一起砸到地上。建设终点平衡锤的难点在经济上,因为它必须用火箭一点一点的发射到太空。现在每公斤货物的发射成本是十多万块钱,这十多万吨的平衡锤光是分批发射到轨道,就已经是天文数字的耗资了。
"难点"之三:地面基站。
太空电梯基站最好建在赤道上,以便使终点站处速度更高,更利于飞船发射。地址嘛,在赤道选择一块地质构造稳定的地方就可以了。如果想避免领土主权问题,也可以将基站建成巨型海上机动平台,这更好,还能起到一定调节缆索的作用呢。这个应该算不上什么难点,交给基建狂魔,半年搞定。
难点之四:超高速升降舱。
如果升降舱速度是每小时1000公里,跑完40万公里得400个小时,加上加速段和减速段,我的天,得将近20天才能到终点,太慢了吧。所以升降舱肯定不能用轮子或吊索驱动,必须磁悬浮!这样才有望在大气层外加速到每小时一万公里,在两三天内到达终点站。
科学小总结:
综上,太空电梯主要是这四大部件,同时也是四大难点。如果全人类通力合作共同攻关,技术上并没有不可逾越的障碍。这总比超时空、钻虫洞、反引力、真空能、曲率驱动……之类靠谱多了吧?太空电梯设想完全具有可行性,一次投入,终身受益,是个好方案!
领取专属 10元无门槛券
私享最新 技术干货