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“经济学人”解释为什么世界仍在等待其首个太空电梯在建造一条长达36,000公里的太空铁路方面可能会有些困难? 2018年1月30日

Special Price 作者:苗芎幺

数十年来,工程师和科幻小说作家一直梦想能够将物体从地球表面带入轨道的升降机

1895年,俄罗斯科学家Konstantin Tsiolkovsky在埃菲尔铁塔的启发下提出了这个想法

1979年,Arthur C. Clarke写了一本关于这种太空电梯的建造的整部小说“天堂的喷泉”

由于SpaceX和其他私人航天公司的关系,近年来火箭的发射量已经下降

Falcon Heavy每次发射将成为下周SpaceX发射时最强的火箭,耗资约9,000万美元

但是,如果可以建造一个巨型电梯,那么用卫星,太空探测器甚至人们进入轨道上的巨型电梯可能比使用巨型烟花更便宜,更可靠,更文明

不幸的是,技术挑战是艰巨的

太空电梯的基本思想是在对地静止轨道上(即36,000公里的高度),从地球赤道上的一个点直接在头顶上运行固定电缆

这个高度的物体每天围绕着这个星球一次,因此它们具有出现在固定点上的有用特性

货物运输车辆可以在电缆上下运行

他们需要通电,但可以通过重力帮助他们回收能量来回收能量

这些车辆必须相当大才能携带人员:即使他们以500kph的速度行驶,每个方向的行程也需要三天

在地球上建造一条长达36,000公里的高速铁路将非常困难

在太空中建造一个垂直的太空望远镜会困难得多

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主要障碍是没有已知材料具有必要的光缆和必要的强度组合,必须能够支撑其自身的重量

碳纳米管经常被吹捧为可能性,但它们只有强度重量比的十分之一左右,不能制成超过几厘米长的单丝,更不用说数千公里了

钻石nanothreads,另一种外来形式的碳,可能会更强,但其性能仍然知之甚少

即使可以找到合适的材料,大气中的部分电缆也会受到天气干扰,而上下运行的车辆也可能导致危险的振荡

将其固定在一个可移动的海上平台上可能会有所帮助,但保持电缆稳定仍然是一项艰巨的任务

另外一个担心是碰撞:从地球上2000km左右的高度有数千颗卫星和其他物体在地球轨道上

对电缆的任何影响都可能导致灾难

真正的太空电梯的信徒不断寻找解决这些问题的方法,但它们可能是不可逾越的

这个想法拒绝死亡,但可能是因为它的优雅和简单

也许梦想会实现,而不是在地球上

在月球表面和月球轨道之间建造一个太空电梯(用于运输诸如访问游客或在月球上开采的物质等)将比较容易,因为地心引力和气氛不足

但是,任何希望从太空乘坐太空电梯进入轨道的人都需要等待很长时间

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