Re: [新闻] 太空电梯不是梦 日本11日首次试验上太空

楼主: jfsu (水精灵)   2018-09-05 13:35:07
: 这项计画目前还存在许多技术问题及风险,如接连地球与太空站的缆绳,必须是以特殊材
: 料制成,且可承受宇宙射线的辐射才行;另外,也将花费巨额资金,倘若不幸发生事故,
: 将带来惊人损失。
: http://news.ltn.com.tw/news/world/breakingnews/2541330
: 太空电梯的概念最初出现在1895年,由康斯坦丁溶艨羉葫𫁡珒粥缳ㄔX。相当长的一段时
: 间里,它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。但
: 随着奈米技术在20世纪90年代开始取得的突破性进展,建造一部现实的太空电梯开始成为
: 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。 (维基百
: 科)
日本有家建设公司大林组曾经发下豪语说,要在 2050年搭电梯上太空,使用“奈米碳管”
当作电梯的缆线。
有兴趣的人可以搜google一下: 大林组 太空电梯
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...。
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。
ref.
1.不可能的物理学

Links booklink

Contact Us: admin [ a t ] ucptt.com