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異想天開? 太空電梯或將是太空旅行新方式

智能機器人已經在眾多工作場景中從事著人類的工作,人體內植入晶元擁有超能力化身超人,航空技術日臻成熟,人類對太空不再是一無所知。隨著科學技術的發展,許多科幻電影中才會出現的情節,在今天已經變成了現實。既然科幻電影終將變成現實,那麼太空電梯又有什麼不可能呢?

太空電梯的概念最早在1895年由俄羅斯火箭專家齊奧爾科夫斯基提出,據悉他是從巴黎的埃菲爾鐵塔得到靈感,大膽假設從地球的表面到其靜止的軌道高度建一個「獨立的塔樓」,並通過一條纜繩和一個電梯艙,將「塔樓」與地面連接起來,這樣太空飛船就可以不通過火箭發射進入軌道。這在當時被認為是異想天開,即使是在現在,也不敢說能實現這種大膽的假設,更何況是在當時科技水平遠落後於當下的19世紀。

在《聖經·創世紀》中也有提到類似太空電梯的天梯。而且自從太空電梯的概念被提出后,便成為了許多科幻小說的常見的情節,在阿瑟·克拉克的《天堂之泉》、劉慈欣的《三體》中均有涉及。

儘管在文學界,科學界人們對於太空電梯的概念都感到熱血沸騰,但是大多數人只覺得這是個天方夜譚。其中,開創了新的私人航天時代的馬斯克就是一個。他認為太空電梯概念過於牽強,目前的技術還無法實現,並稱之為一個遙不可及的夢想。

確實,要實現太空電梯這一概念,還面臨著諸多挑戰。

首先,找到製造材料是最大的挑戰。

根據科學家們的設想,太空電梯其主體由五部分構成:地面基座、纜繩、電梯艙、太空站和重量平衡器。

先不說其他4部分,就纜繩而言就是一個大問題。一根鋼絲繩,從高處垂下來,只需9000米長,它自身的重力就足以把它拉斷。而且在對流層內,氣候極其多變,高空強風,雨雪冰雹等強對流天氣,電離層的高活性氧都是很大的威脅。人類想要建立太空電梯,就需要一種極輕,極其堅韌,又性能非常穩定的材料。這種材料在強度硬度方面都有比較高的要求,而且要足以克服地球的重力。

直到碳納米管的出現,一度引燃了人們的熱情,因為這種材料柔韌性極佳,並且可製成纖維。據測算,一根寬1米、薄如紙的納米管纜帶,就能支撐13噸的重量。但是其不能量產,量產出來的效果也未可知。也就意味著,目前並沒有找到適合製造電梯纜繩的材料。

其次,在電梯控制維護方面,以及是否通信延遲等問題,都需要有一個可行的能實現的解決方式。

另外,神秘的太空總是充滿未知的意外,在通往太空的電梯中,你永遠無法預知下一秒可能會遭遇什麼,如果電梯斷裂,或者遭遇其他事故,似乎沒有什麼逃生方法。

作為一種新型的太空運輸方式,太空電梯相比較於火箭來說成本更為廉價。這也是為什麼即使知道這一概念更像是無稽之談也有很多科學家願意去研究的主要原因。

而且相比較於80%的空間都是燃料的火箭,太空電梯的體積更小,更節約空間,同時耗能低。一旦電梯正常運營,將會提高人們造訪太空的頻率,有利於更好地進行太空探索。

可以預見的是,一旦太空電梯變成現實,將會改變人們的生活方式,由此開創太空新紀元。

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