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人造“天梯”:地面升至空间站电梯有望成真

2018年10月10日7:44 环球解密

    在过去一百多年里,人们进入外太空唯一的办法就是搭乘火箭。然而在不远的将来,人们有望搭乘“电梯”升上2.2英里的高空——相当于地球同步卫星所在的高度。

    据国家广播公司新闻网(NBC News)报道,美国航空航天局(NASA)认为这个理论是完善的,世界各地的研究者们也对此计划感到乐观。

    总部位于日本东京的国际建筑商Obayashi称将在2050年建成这样一部“天梯”。他们即将在国际空间站(ISS)开展实验考量该计划的实际可行性。

    太空电梯的组成

    这种太空电梯将是人类建造的最大的一项工程,预计耗资100亿美元。国际空间电梯联盟(ISEC)主席Peter Swan说,它能将送物资上太空的成本从目前的每磅约3500美元降至25美元。

    1895年,一位俄罗斯科火箭专家最早提出了太空电梯的构想。如今人们普遍设想,它由一个升降舱和一条长长的绳索组成。这条绳索将从位于赤道的一个太空“登梯”口出来,连到位于高空中、和地球同步自转的空间站上。地球自转的离心力将把绳索维持在空中。

    即将开展的实验

    即将开展的“自动化迷你卫星机器人绳索实验”(STARS-Me)由日本物理学家设计,将在小范围内模拟这样一部梯子的运作——两个小巧的“方形卫星”在一条10米长的绳索上升降,摄像机检测在此失重环境下可能发生的状况。

    设计方发言人说:“这将是世界首例太空电梯的实验。”

    面临的困难

    这项实验中的绳索是钢质材料,在实际环境中几万英里的长度将会太重而行不通。越来越多的科学家们认为石墨烯可能是合适的绳索建材。它足够轻,而且强度是钢的200倍。

    目前一定长度的石墨烯缆绳可以造的出来。正在研发该绳索的制造商、位于英国曼彻斯特的Nixor公司总裁Adrian Nixon说,目前还造不出太空电梯所需那样长度的石墨烯绳索,“但是在不远的未来,有可能造的出来。”

    当然,造出合适的绳索只是这个大工程中的难点之一。另外太空中漂浮的大量垃圾碎片也是难题。一旦被这些碎片撞上,太空电梯将受损。

    ISEC的总设计师Michael Fitzgerald说,想躲避太空垃圾可不像玩电子游戏那么简单,这是他们团队每个成员都担心的问题。

    措施规划

    不过科学家们仍比较乐观。Swan说:“有充足的信息加上良好的运作流程,太空碎片的威胁不至于让项目停摆。”

    现在很多清理太空垃圾的行动已在开展。美国国防部已追踪定位到50多万个碎片。

    今年底,ISEC的成员将与美国军方和贸易官员会晤,讨论如何规划避免太空垃圾对电梯的损害。

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