宇宙电梯
大家应该经常从电影中看到那种连接地面和宇宙的电梯,那么最早提出这一构想的人是著名的德国宇航员康斯坦丁,他是一位著名的宇航学家,被称为人类宇宙航行之父,1895年,在参观法国埃菲尔铁塔时,他想出了宇航飞船的想法,而且他所有的知识都是自学成才,他一生中的大部分时间都生活在俄罗斯郊区的一间小木屋里,他在木屋中计算出了第一次宇宙飞行的速度,设计了一种第一宇宙速度的模型,而且设计的最初的火箭的模型,那因为当初他提出这个宇宙电梯的想法的时候,连火箭都没有,所以就一直停留在构想阶段
提出具体方案
直到1960年的时候,俄罗斯的一个工程师,他将康斯坦丁的理论具体化,提出了一种可行的具体方案,他就说,在离地面三万6000公里的地方,有一个圆形的轨道,就是静止轨道,在这个轨道上所有运行的卫星的卫星相对于地球表面是静止,它和地球旋转速度都是一样的,他说,当卫星被发射到静止轨道后,抛出一条绳索,在这个绳索上悬挂重物,将他锤到地球上来,垂到地面上之后呢,就在地面上这一端固定,这这样地球就和那个卫星用绳索连接起来了
但是,当重物落到地面时,卫星的整体重心就会下移,就会离开了这个轨道,因此为了保证这个卫星始终保持在静止轨道上,就需要向相反的方向,也伸出一根绳子,这样的话这一边到达地面的时候,另一边就到了宇宙的七万2000公里的地方,然后就能绳子之后就用一个升降机攀岩这个绳子,就完成了一个十万公里长的宇宙电梯,理论上这个宇宙电梯可以存在100吨的重量,
为什么30年来都没有突破性进展太空升降机怎么用
那么这个理论看起来很简单,许多国家都曾尝试过这样的方法,结果30年来没有任何国家有任何经验,直到1991年日本才有了突破,为什么只有日本有进展呢,这就要说这个宇宙的电梯最核心的问题,那就是,这种绳索用什么材料,一般钢丝绳是不行的,如果钢丝绳密度太大,自重过大,长到一定程度,它就会因自重而折断,就像人一样,你长得过高,腿就会受不了,但树可以,树长得再高也没事,从理论上说,要找一种比木头还轻,但比钢还硬的材料,这个材料找了30多年,都没人找得到
直到1991年的时候,日本的一个物理学家,在碳纤维中发现的这种碳纤维管,它是自然生成,但是它不符合自然规律,因此被称为超自然,也就是说从理论上,是自然环境是不能生成这种东西,但是它却存在,所以就怀疑是不是有外星人留在这的,或者是以前有个高度文明生产的残骸之类的,这种材料的特点就是超轻超硬,具有一定的弹性,但目前这种材料还不能量产,是分子结构的这样一种材料,所以理论上要用一个分子,一个分子来将它连接起来,所以以目前的技术十万公里有点太难,但是日本现在似乎感觉这个事儿希望变大了,他们可能在这个技术上有非常大的突破,尤其是这个日本著名的建筑公司大林组,他们的计划在2050年实现这个宇宙电梯,
那么这么难实现的一个东西为什么要实现它呢
事实上,实现宇宙升降梯的唯一目的就是要取代火箭,我们现在地球上的人,一切似乎都要离开地球,唯一的办法就是火箭,但是火箭有很多问题
就是火箭成本太高,1次2亿美金就是他不安全,即使到现在,火箭发射的失败率还是蛮高的,所以用它来运人的话,谁也都不愿意去冒着这个风险,尤其是那些大富豪就是说火箭非常不环保,火箭是一次性,这火箭升上天空之后他就扔在太空里,形成太空垃圾,这些太空垃圾高速围绕地球旋转,就很有可能撞到卫星,或者撞到升空的其他火箭就是火箭在升空的时候,他这个燃料产生的物质还可能破坏臭氧层,如果发火箭发多了臭氧层不断变稀薄了,我们就直接变成地底人了就是火箭效率太低了,火箭要把30吨的物资发送到宇宙,需要消耗量2000吨的燃料,属于效率的最低的交通工具了,所以火箭就是这样的,效率又低成本又高、又危险、还破坏和环境了这么一个非常不合理交通工具,所以我们就要找到一种能够替代火箭的方法,那么这个替代方法当中的宇宙电梯就是一个非常好的方案,
做成了宇宙电梯有多大好处呢
就是特别安全,他是在一根绳子上,往上爬,他也不会有什么太大危险,所以呢,就会有更高的机会把人送到宇宙中就是成本低,他消耗这种化学燃料,他用电,按照他们的计算,如果这宇宙电梯建好之后宇宙旅行的费用可以降到几百美金,就是特别环保,不会产生宇宙垃圾,所以怎么看都是应该努力的方向?
那么造一台宇宙电梯需要花多少钱呢
据日本宇宙电梯协会的计算,建造一台宇宙电梯,预计需要100亿美金,也就是100个火箭,那么100个火箭,也就是用几年的样子,如果这个电梯如果建好之后,几年就能收回成本,而且100亿比尔盖茨就是建10座,这样就会觉得不算贵了,而且日本建一个磁悬浮列车全线的轨道就要这个价钱的10倍,所以这个价钱完全不贵,关键就是材料问题。
太空升降机怎么用那么造一台宇宙电梯有什么重大的意义呢
这个大林组为什么这么急的要做这件事情呢,他们说,他们觉得这个事情上,商业性非常好,如果真的只要花几百块钱去看宇宙,我觉得世界上大多数人都应该想去看一次,而且如果哪个城市有这么一个电梯,绝对是这个城市的标杆性建筑,这个大家都想来拍照,你这个城市建设、城市发展就起来了。
这是一个很重要的基础就是这个宇宙电梯,作为宇宙移民来说,是一个非常重要的基础,是人类以后要开发宇宙移民火星,建造宇宙城市还是太空堡垒,都不能靠火箭,都得靠这个宇宙电梯来完成,那么宇宙电梯还有一个非常重大的意义,就是如果这个东西能在地球上实现了,就很容易可以移植到火星上、月球上,这样如果每个星球上都有一个太空电梯了,我们到这个星球就不用考虑降落了问题了,而且还有一个非常值得期待的是能够方便把宇宙中的物质带回地球。
作者:初识公瑾