今年春节假期,科幻电影《漫游的地球2》上映。连接天地的太空电梯长达9万公里,堪称视觉奇观,堪称“人类历史上最高的建筑”。很多观众好奇:太空电梯能成功建造吗?普通人能爬上这样的梯子看宇宙吗?

 事实上,太空电梯有着悠久的科学理念。

 早在1895年,受埃菲尔铁塔启发的航天科学家齐奥尔科夫斯基就首次提出了太空电梯的概念。

 在接下来的100年里,太空电梯的想法不断被科学家和科幻小说家所丰富和完善。

 一般来说,空间电梯包括四个部分:基座、缆绳、电梯厢和空间站。

 为了使电梯稳定运行,空间站和基座需要保持相对静止,这不仅需要在地球赤道上建造基座,而且整个空间电梯的质地应达到距地面约3.6万公里的地球同步轨道高度,空间电梯的总长度可达9万至10万公里。

 电梯厢从基座开始,配备乘客和物资,沿着数万公里长的缆绳飞向空间站。

 就像地球上的长辫子一样,当地球旋转时,缆绳的一端与地球基地相连,另一端与空间站同步运行。

 现在,当人类进入太空时,运输工具是二次抛售火箭,一次性报废,成本非常昂贵。

 将1公斤物资运输到轨道高度约400公里的国际空间站,花费高达2.2万美元。

 可以说,天地运输成本是人类奔向星海的一大瓶颈。

 太空电梯是一条可以往复使用的天地高速公路。

 一旦建成,就可以昼夜运行,运输成本也会像悬崖一样降低。

 一些科学家估计,使用太空电梯运输相同质量材料的运费将低于火箭运费的百分之一。

 太空电梯作为一种永久性的物流基础设施,可以成为人类进入深空的真正机场,将具有巨大的商业竞争力。

 从本质上讲,这将改变太空经济的游戏规则。

 未来,如果空间技术实现跨越式进步,足以制造太空电梯,太空经济将实现爆炸性增长。

 届时,太空旅游将惠及公众,让人们可以“看到一千条河”。

 人类还可以在月球、火星和其他星球上建造太空电梯,以实现不同机场之间频繁的人员和物质交流。

 然而,建造太空电梯最大的问题是,这些长电缆目前还无法建造。

 有人测算,如果用钢绳,不到9公里就会断裂。

 一些科学家希望碳纳米管,这种超纤维的单位质量拉伸强度是钢的276倍,理论上可以承担重要责任。

 目前,世界上最长的单一碳纳米管由清华大学魏飞教授团队制备,并于2013年发表了一篇论文。

 然而,实验室制备的半米量级碳纳米管距离数万公里的太空电梯电缆显然还有很长的研究路要走。

 除了电缆材料令人担忧外,太空电梯的建设还有许多其他的困难:电梯厢选择什么样的驱动模式?电缆如何承受低空气流干扰和太空高能宇宙射线轰击,并有效抵抗摆动?如何避免太空垃圾碎片和陨石的冲击?

 在许多困难下,特别是缆绳材料远未实现工业制备,一些科学家将太空电梯预测的实现日期直到20多年后的本世纪中叶。

 然而,由于月球的引力只有地球的六分之一,在月球上建造太空电梯的难度将远远小于地球,也许未来的太空电梯将首先在月球基地上完成。

 齐奥尔科夫斯基曾经有一句名言:“地球是人类的摇篮,但人类不可能永远被束缚在摇篮里。”期待百年太空电梯梦想早日实现,让走出摇篮的人类从这里出发,顺利奔向星海。

 以上是小编准备的全部内容,希望能够对你有所帮助!

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