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日本測試“太空電梯” 太空旅行有多遠?
http://www.crntt.hk   2018-09-16 11:37:10
 

  釋疑1

  太空電梯比火箭有何優勢?

  人類現在進入外太空只能依靠火箭運輸,不僅運輸成本高昂,而且會對地球環境造成影響。據彭博社,目前的國際商業衛星發射中,每千克荷載的運輸成本約2.5萬-4萬美元之間。日本建設公司大林組預估,太空電梯建成後,每千克荷載的運輸成本約為200美元。

  中國航天科工集團第二研究院研究員、國際宇航聯空間運輸委員會秘書長楊宇光說,如果太空電梯建造成功,意義絕對不局限於太空觀光旅遊。首先,人類現在進入太空最大的障礙就是成本過高,太空電梯能近乎百倍地降低費用。這樣的話,人類可以把大量的物資運入太空。其次,太空電梯更加安全。火箭必須要以極高的速度進入太空,面對的環境極其惡劣,而且對宇航員來說也非常危險。如果搭乘太空電梯,可以非常平穩地進入太空。

  釋疑2

  建造太空電梯有何難點?

  太空電梯概念提出已有100多年,至今仍未實現,這個項目在實際操作中究竟存在多大的困難?據世界科技研究新聞資訊網(PHYS.org),太空電梯的重要組成部分是纜繩,而纜繩的材質問題是建造過程中首先遇到的障礙。雖然碳納米管的誕生帶給科學家很大的希望,它的強度是鋼鐵的20多倍,但是目前製作碳納米管的技術還比較差。

  天體物理學博士、科普作家孫正凡表示,建造太空電梯在材料、動力、維護、成本等方面都存在困難。我們現在對材料有各種設想,包括碳納米管,但是如何把這些材料打造成符合太空電梯長度、強度、重量比要求的纜繩,還是個未知數。日本進行迷你版太空電梯實驗,可以通過檢驗這個模型來考察理論與實際存在多大的差距。短期內還無法實現構想,但是科學技術的突破是無法預見的,必須一步一步地進行可行性實驗。

  楊宇光表示,除了材料之外,太空電梯建造過程中還需要考慮如何躲避太空碎片的問題,以及可能會有其他衛星撞上來,最終可能會發生電梯被撞斷裂的情況。另外,地球的轉動並不是完全規則的,因此太空電梯隨之運轉的過程中可能遇到各種問題。

  釋疑3

  實現太空電梯還要多久?

  日本科研團隊進行太空電梯的實驗備受矚目,很多人甚至開始幻想乘坐電梯進行太空觀光的場景。不過,以目前的進展,太空電梯究竟什麼時候可以實現?

  楊宇光表示,日本科學家目前所做的實驗只能說是和太空電梯的相關技術沾邊,距離真正實現還很遙遠。因為人類目前還沒有找到在工程上可行的方案。如果未來某一天有革命性技術出現,開發出了新的材料,它的強度比碳納米管還要高上萬倍,那麼建造太空電梯就比較容易了,但是現在無法預見。也有人提出在其他星球建造太空電梯,這也是有可能的,但是現在所有的研究都是一種概念研究,完全貼近工程的研究還沒有。

  楊宇光指出,即使無法實現3.6萬千米的太空電梯,如果能夠在地面建造一座一二百公里高的高塔,也是非常有意義的。因為從地面運送物體去太空需要穿過大氣層,這個過程複雜且代價高昂,如果火箭不從地面起飛,而是通過高塔上升到百公里的高度起飛,不僅節省燃料,而且起飛的環境也改善了,那樣就變成了真空環境。建造這樣一座高塔相比於太空電梯來說更容易,但是目前還實現不了。

  (來源:新華網)


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