※ 引述《spadek89507 (Unlimited)》之铭言:
: 轨道电梯,由于顶部直达外太空,所以又名天梯,
: 是一种低成本将有效载荷从地球或其它星球的表面运输到太空的解决方案。
: 轨道电梯的概念最初出现在1895年,由康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基提出。
: 但是甚至就在几年前,它还仅仅只是一种科学幻想,
: 因为找不到一种合适的材料来制造足够强度的缆绳。
: 随着近年奈米技术取得的突破性进展,
: 建造一部现实的轨道电梯已经成为可能,
: 预计其建造成本约100亿美元,远少于国际太空站或航天飞机计划的投资。
: 有没有八卦啊??
太空电梯(或是天梯),所根据的原理就是地球自转。
大家可以想像有一颗球黏在绳子一端,当你拿起绳子的另一端开始旋转时,球像是能
抵抗地心引力而不会坠落。同样的道理,一根极长的绳子也可能因为地球自转而能够
一直垂降在空中!
最初的概念是在1979年亚瑟克拉克的小说‘The Fountains of Paradise ’与1982年
海莱因的‘Friday’内提及。只是当时并没有任何的研究,这样的想法很快就噗啾了
理论上,人类确实可以爬上这样的绳子,直达天空,诚如在电影‘剑雨’中,彩戏师的
‘神仙索’或是‘杰克与豌豆’。(虽然前者是魔术,后者是故事)
但这有一个问题,在这根通往太空的绳子上头的压力大到可以将自身折断,这也是为何
大家都认为太空电梯是不可能造成的。
估算绳子必须抵抗的压力约 600亿~1000亿帕斯卡(Pa, 1Pa = 1Nt/m^2)
(ps.钢铁在20亿Pa就会断裂)
不过,随着奈米碳管的出现,这类的问题已经获得解决。
由于奈米碳管的重量比钢铁轻,但强度可以超过钢铁,以奈米碳管制成的纤维可以承受
1200亿Pa的压力!
1999年,美国太空总署就开始评估太空电梯的可行性,预计建造一条宽一公尺、长约
47,000公里的电梯,并将15吨的重物送上地球轨道。这样的电梯一旦完成,这可以让
太空旅行的成本降低1万倍!
ex:目前将一公斤的重物送上太空的成本约2万镁,太空电梯造成后,只要2镁!
可是...目前实验室能制造出的纯奈米碳管纤维,长度约15mm(比乡民的30cm还短!)
虽然从科学的角度还看只是个技术性问题,但实务上极难克服!尽管如此,还是有许多
科学家信心满满,前几年一家日本建设公司大林组也号称做得出来~
再者,一旦奈米碳管内出现些微的杂质,将会令整条缆绳发生巨大的问题!
一条奈米碳管中只要有一颗原子排列不当,整条碳管的强度就会减少30%
另外像运转中人造卫星,由于其轨道会不断地改变,终究会撞上太空电梯;或是太空中
的陨石亦会与其发生撞击,甚至地面如果台风、海啸....这些都会对太空电梯产生威胁!
以上,给大家作个简单的概述。