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未来坐着电梯上太空米保

发布时间:2019-11-22 15:50:40 阅读: 来源:水泥发泡板厂家

未来,坐着电梯上太空

说到谷歌,你的第一反应大概是很多人在用的安卓手机,或是酷酷的谷歌眼镜。不过,谷歌还有一项秘密研究,你大概不知道。

说到谷歌,你的第一反应大概是很多人在用的安卓手机,或是酷酷的谷歌眼镜。不过,谷歌还有一项秘密研究,你大概不知道。

在旧金山,据说有一家隶属于谷歌的秘密实验室,这个秘密实验室在谷歌内部被称为—Google X,不知这个名字是不是来源于当年大名鼎鼎的美剧《X档案》。

和《X档案》中联邦调查局调查外星人部门一样,这个实验室同样是对外高度保密,它所从事的秘密研究和《X档案》也有异曲同工之处,都是面向太空的。 这个实验室研究的课题,就是—太空电梯。Google X 的快速评估团队负责人理查·德维尔曾经说,这个项目是打算“用一种网将你从地面带到近地轨道上,而且几乎是零能耗”。

据说谷歌的这个秘密研究项目,目前已被暂时搁置,因为谷歌认为制造“太空电梯”的材料技术目前还跟不上,它所需的材料的强度之高,是现有的金属材料无法满足的。谷歌认为,碳纳米管或许合适,但现有的技术无法造出一米以上的碳纳米管,所以这个项目要等到材料技术有所突破后再接着进行。

电梯不是幻想

最早提出“太空电梯”概念的,是前苏联著名的火箭专家康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基。他早在1970年就设想了一个用于连接地球与外太空的新方法。按照 齐奥尔科夫斯基的设想,在地球静止轨道上建设一个太空城堡,和地面用一根缆绳连接起来,这样就构成了向太空运输人和物的新捷径。

同年,美国科学家罗姆·皮尔森也提出了类似的太空天梯设想。

数年之后,科幻作家阿瑟·克拉克出版了一部科幻小说《天堂之泉》,里面也向人们“展示”了“太空电梯”。通过这部电梯,人们可乘电梯去太空观光并运送货物。

到了1999年,美国宇航局马歇尔中心的先进办公室率先发表了《天梯:太空的先进基础设施》一文,将“太空电梯”从设想转变为现实的科研项目。

2004年年中,在华盛顿召开的专门的国际“太空电梯”大会上,专家对这一宏伟构想进行了深入的探讨。九个月后,美国宇航局正式宣布“太空电梯”成为世纪挑战的首选项目。

按照科学家们的设想,太空电梯应该是一条从距离地面3.6万公里的地球同步卫星向地面垂下一条缆绳至地面基站,并沿着这条缆绳修建往返于地球和太空之间的电梯型飞船,往来运输人员和物资。

西弗吉尼亚州费尔蒙特科学研究所的布拉德·爱德华兹博士在论文中写道:“天梯可以使人类历史实现跳跃性的发展。”他认为,初级版的“太空电梯”可能 在2019年问世,其成本大约为70亿到100亿美元,与其他大型太空工程相比,费用并不算太大。“电梯”一旦建成,就可昼夜不停地开展运输工作,把旅游 者和货物送入太空,并大大降低运送费用。

不过,“太空电梯”的现实研究并不太顺利。早在十年前,美国LiftPort实验室就在尝试制造“太空电梯”,不过最后以失败告终。

日本建筑巨头大林组目前也在进行“太空电梯”的项目研究,他们打算建造一个直通96000公里高空的轨道电梯。这个电梯能乘坐三十人,在磁力线型发 动机的推动下爬升七天,到达太空中新建的太空站。按照大林组的测算,太空电梯的费用不及航天飞机的百分之一。但是,大林组遭遇到与谷歌同样的问题,就是现 有的材料无法满足他们的制造要求。

与谷歌一样,大林组同样认为碳纳米技术将是制造“太空电梯”的最佳之选。与谷歌不同的是,大林组并没有放弃他们的努力。同时,他们相信在未来15年里,碳纳米技术将会达到“太空电梯”的制造要求。

天梯正变现实

和在进行“太空电梯”研究的大林组一样,有许多科学家都认为现时制造“太空电梯”其实是完全可行的。

国际宇宙航行学会最近会集了来自各个不同领域的科学家对“太空电梯”构想进行了讨论,最后得出的结论是,目前没有找到任何科学依据可以推翻太空电梯的可行性。

科学家认为,太空电梯不会很快,从地球表面到地球同步轨道需要花费一周的时间,不过好处是成本比火箭少得多了,而这一结论正好与大林组的研究目标相一致。

科学家们还为“太空电梯”提出了更多的构想,比如,相比以往提出的直接将地球和太空相连接的“太空电梯”构想,科学家提出,如果将“电梯”连接大地的那一端悬空,其实效果会更好,因为这能够让成本降低达四成以上。

根据这个设想,“太空电梯”一端悬在距离地面160公里的轨道上,人或者货物通过飞行器来到电梯底部,然后再经过漫长的碳纳米管,最终来到40000公里以上的太空。

不过除了碳纳米管技术,这些科学家想到了另一个困难,那就是“太空电梯”需要由太阳能电池阵列来提供能源,但现在的太阳能转换效率还不足以满足“太空电梯”对能源的需求。

尽管如此,一些“太空电梯”项目的研究依然取得了不错的进展,俄罗斯萨马拉太空大学的科学家称,他们已将“太空电梯”的研究工作进行到工作收尾阶 段。这部“太空电梯”的主要工作原理其实并不复杂,装有货物的太空舱通过一根三十公里长的特别牢固的缆绳送回地球。这条缆绳虽然很长,但其重量很轻,用特 别的材料制成。当其进入大气层后,缆绳会燃烧,而货物则接着依靠气球继续缓缓地落向地球。

条条大路通太空

斯蒂芬·霍金曾经预言:人类必须加快迈向太空的脚步,不然则会在 1000 年内灭亡,霍金说:“我们长期生存的唯一希望是外太空, 而不是这小小的地球上。”也许有着和霍金同样的想法,有人已经在构想多种去外太空生活的方式。

移民飞船

科学家设想的可执行距地10光年飞行任务的恒星际宇宙飞船,拥有旋转重力场。

伊卡洛斯星际航行工程中心的设计师史蒂夫·萨默福德提出了首个概念性星际移民太空船构想。

按照这个构想,用于太空移民的星际飞船可设计成一个或者多个分组的结构,每个建筑中可容纳所需数量的移民者。在相互连接结构的圆环形宇宙飞船中,沿着转动中心轴向的为零重力中心,每个连接结构可包括住宅、农业设施、居民居住以及空旷的空间。

飞船由五个初始模块组成,跨度达到了775米,一系列这样的模块构成的环形宇宙飞船可以发展成为星际旅行的居住地,容纳大约10000名太空移民,这个数字是科学家评估认为维持健康和多元化社会的最低人口要求。通过模块扩展,飞船可以覆盖长达几公里的区域,容纳更多的人。

云霄飞机

常去游乐场的人大多都坐过云霄飞车,英国科学家则在开发“云霄飞机”。这是一种从普通机场跑道起降的太空飞机,可以将太空游客以五倍于音速的速度送入地球轨道,这种飞机有望在10年内问世。

“云霄飞机”机身长约82米,可搭载24名乘客,由英国工程技术公司“喷气发动机”设计。它不使用常规外燃机,而是采用两台内燃机,通过从大气吸收 氢气和氧气作为燃料,以5倍于音速的速度进入距地面约29公里的高空。在飞离地球大气层后,“云霄飞机”会转而使用火箭动力继续飞行,能以最高达25马赫 的速度驱动飞机进入太空。

开发人员认为,“云霄飞机”将会取代美国航天飞机,方便地球与太空间的货物和人员往来。

光速飞船

美国国家航空航天局(NASA)科学家公布了自己的宇宙飞船概念,与强调视觉特效、外形酷炫的那些宇宙飞船不同,NASA 眼中的设计相当朴实实用,与人们现在见过的太空飞船外观上有很大区别。这种飞船最与众不同的地方,是它能以超越光速的速度飞行。

NASA的光速宇宙飞船上最漂亮的部分莫过于围绕舰身的两个大型环状物了,这其实是实现远距离光速旅行的关键。这两个环可以让飞船置身于一个“空泡”里,在这样的空泡中飞行,飞船的速度就会超越光速。

来源:北京晚报

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