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時速最高200公里!太空電梯將在中國升起,助力打造地月空間基地全球第一顆人造衛(wèi)星是前蘇聯(lián)在1957年就正式發(fā)射成功的,在完成肩負的探測信息任務(wù)后就隕落了。而這顆人造衛(wèi)星也代表了人類對于未知宇宙的開始。隨著科學技術(shù)發(fā)展,各國的火箭技術(shù)已經(jīng)在逐漸發(fā)展當中。美國民航在降低火箭研發(fā)成本上也有所突破,研發(fā)制造了獵鷹等可以重復使用的火箭,但是成本昂貴的傳統(tǒng)化學燃料火箭依然是主流。 據(jù)悉俄羅斯托木斯克理工大學的阿列克謝院長表示:中國近期除了提出的地月空間區(qū)建設(shè),還在計劃打造配套的“太空電梯”進行地月物資的運輸,而太空電梯就是在降低太空火箭成本形勢下出現(xiàn)的,這也代表了一種新的入軌方式。 出品|國器 連接萬公里高靜止軌道的太空電梯可作為航天器的中轉(zhuǎn)站 太空電梯設(shè)想主要是通過一種高強度、高韌性纜繩通過地球地面基座,將所要運載的航天荷載直接送入建設(shè)在距離地球,3.6萬公里靜止軌道上的大型太空站,也就是將靜止軌道作為一個中轉(zhuǎn)站由此可以最大程度地減少太空發(fā)射成本。據(jù)了解該太空電梯可以長達10萬公里左右。而該設(shè)想將靜止軌道作為中轉(zhuǎn)站的主要原因就是火箭所要消耗的能量將隨著高度的升高而更多,運輸難度也隨之增高。但是當火箭到達靜止軌道時,火箭的運載難度將迎來第一次降低。同時靜止軌道是最符合星體之間的旋轉(zhuǎn)和距離的選擇。所以靜止軌道上的中轉(zhuǎn)站將最大程度地承接航天器運輸?shù)男枨蟆?/p> 制造太空纜繩的材料可選擇強度堪比276倍鋼鐵的碳納米管。其實太空電梯設(shè)想在20世紀70年代就出現(xiàn)了,但是此前的具體尚處于理論規(guī)劃當中。其實我們不難看出太空電纜以及空間站建設(shè)是其最關(guān)鍵的地方。目前中國已經(jīng)在逐步展開地月空間經(jīng)濟區(qū)的建設(shè),整體工程規(guī)模是非常龐大且耗時長達30年。而在太空纜繩研發(fā)上,中國清華大學團隊就在2013年制造了半米長的碳納米管。其性能在全球首屈一指,畢竟此前毫米級碳納米管就是最大的突破。據(jù)了解碳納米管整體性能非常優(yōu)異,可以承受60噸級的巨大壓力,其強度可以達到276倍的鋼鐵程度,這也讓碳納米管成為太空纜繩的不二選擇。 太空電梯以電磁原理和燃料結(jié)合產(chǎn)生動力最高時速近200公里,太空纜繩將地球和空間站直接連接起來,這意味著此后地月空間經(jīng)濟區(qū)建設(shè)開展起來也將更加簡便。其實太空電梯憑借著地球自轉(zhuǎn)角速度成為一種柔性連接電梯,同時在地心引力與向心加速度作用下纜繩可以保持繃緊狀態(tài)以此保障電梯升降,而電梯運載速度預計是可以達到每小時200公里。太空電梯升降其實主要是通過電磁原理,如此燃料的使用量也隨之減少了。就項目總體來說,太空電梯的可實行性還是非常高的。 太空電梯將為地月空間區(qū)的建設(shè)進行地月往返的物資運輸,太空電梯一旦建設(shè)就可以展開相關(guān)運輸工作,不僅僅使航天成本降低,運輸安全性也可以提升,也將在最大限度上促進國際航天運輸業(yè)的發(fā)展。目前中國已經(jīng)在逐漸展開太空電梯的建設(shè),其相當于地月空間經(jīng)濟區(qū)建設(shè)的基礎(chǔ)部分?梢哉f在太空電梯建設(shè)方面,中國相對于其他國家已經(jīng)是領(lǐng)先一步。由此也令人想到中國的基建狂魔之稱,不過此次的工程也是已不能用超級工程來稱呼了,相信中國到時太空電梯和地月空間區(qū)的建設(shè)將讓世界再次為之震撼。 |