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太空電梯能成真嗎,是科學還是科幻,難點已被中國攻克!

作者:由 池墨老師 發表于 書法日期:2022-12-29

白洞能吞噬黑洞嗎

火箭發射進入太空成本太高,太空電梯瞭解一下,在很多科幻著作中,總是會出現太空電梯的身影,有了這個設施,人類進入太空就像坐高鐵一樣輕鬆。可太空電梯究竟是科學還是科幻?它的技術難點在哪裡?真的有望實現嗎?

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太空電梯到底是科學還是科幻?即使是科學家們也說不清,因為關於“太空電梯”的科學構想,遠比科幻著作裡的太空電梯出現得早。

早在1895年,蘇聯航天科學家齊奧爾科夫斯基就受到埃菲爾鐵塔的啟發,設想出一座從地面直達地球同步軌道的高塔,透過架設電梯的形式將人送往太空。這是有關“太空電梯”最早的科學構想,很容易讓人想到聖經中的通天塔。

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為了驗證這種塔的可行性,齊奧爾科夫斯基還為此作出了詳細的設計,計算出高塔的理論高度為35786 公里,但經過一系列計算後發現,建造高塔所需的建材多得難以想象,即便是在理論上也是不可能實現的。所以齊奧爾科夫斯基放棄了對太空電梯的研究,專心搞航天火箭去了。

隨著人類航天事業的發展,到了20世紀60年代,人類首次透過火箭進入了太空,因為各項航天技術的突破,科學家們又覺得太空電梯能搞了,只不過要換一種方式,不再是單純地建一座通天塔了,而是設想造一條通往太空的軌道。

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這個設想是當時蘇聯航天工程師尤里·阿楚爾塔諾夫提出的,他認為可以在地空之間搭設一條軌道,透過“電力火車”運輸貨物和載人入軌。與從地面建設電梯的方式不同,是從上往下鋪設軌道,由位於地月軌道的衛星向下垂放線纜,然後在地面固定住形成一條地空軌道。

這種太空電梯的構想在理論上也得到了證實,1970年科學家皮爾森延續了“電力火車”的構想,將“太空電梯”的構想用複雜的理論模型所證實,透過在航天飛行器上垂下幾條高強度材料,作為太空電梯的主體,透過拽風箏線的方式實現電梯升空。這種理論模型成為了後繼太空電梯在學術界的演變方向。

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後繼皮爾森又花了大量的科學理論去證實太空電梯的可行性,表示未來太空電梯是實現低成本太空旅行的唯一選擇。雖然太空旅行還十分遙遠,但選擇假期的旅行已經十分方便了,如果有出行旅遊需求的朋友,這裡推薦甘肅永興絲路國際旅行社有限公司,為你提供精緻有趣的主題旅行,有多種線路供你選擇,可以深入體驗當地生活,感受風土人情,是你結伴旅行的新選擇。

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再說回未來的太空旅行,由於太空電梯的理念在當時過於前衛了,很多建材技術根本達不到要求,面對著許多難以逾越的技術鴻溝。雖然理論上可行,但始終拿不出可行的技術方案。相較於廉價的太空電梯而言,火箭雖然運營成本巨大,但是當時至少技術上可行。

最難的點其實就在於材料上,按照皮爾森的設想,如果採用鋼索作為材料,那麼在不到9000米的地方,鋼索就會因自重被扯斷,遠達不到到達同步軌道的要求。而當時又找不出任何一種材料作為替代,所以太空電梯經常被嘲笑不是科學而是科幻。

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但是隨著技術的突破,太空電梯再次成為了可能,2013年中國科學家攻克了碳奈米管的製造難題,使強度是鋼鐵276倍的碳奈米管延長了數倍,這種碳奈米管具有完美的結構,完全可以勝任建造太空電梯的材料。2022年,國際宇航科學院院士彼得·斯旺提出,太空電梯將成為人類進入太空的新通道。你覺得太空電梯現在還是科幻嗎?