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搭乘电梯去太空或许没什么不可能
来源:网络转载时间:2017-04-06点击次数:字体:【    

       “女士们,先生们,欢迎大家搭乘太空电梯。我们第一站将抵达月球平台,整个行程需要5小时,请大家在享受整个旅程之前系好安全带并坐好。太空电梯上升的过程中,大家可以欣赏玻璃窗外的景色,比如地球的球面变化以及天空将从深蓝色变成黑色,这应该是你看到的最为激动人心的景观之一……”

       这听起来像科幻小说里的一个章节,但它或许某天将成为现实,因为现在科学家们正在考虑下一个遥远的太空运输系统——太空电梯。

       太空电梯,100多年前就被提出

       在《圣经·创世纪》中有这样一则故事——地面与天空用“天梯”连接,人可以通过“天梯”往返天地之间。雅各布做梦沿着登天的梯子取得了“圣火”。后人便把这梦想中的梯子,称之为雅各布天梯。

       而太空电梯的概念最早在1895年提出。当时,俄罗斯火箭专家齐奥尔科夫斯基从巴黎的埃菲尔铁塔得到灵感,大胆提议从地球的表面到其静止的轨道高度建一个“独立的塔楼”,并通过一条缆绳和一个电梯舱,将“塔楼”与地面连接起来,这样太空飞船就可以不通过火箭发射进入轨道。不过,当时看起来简直是天方夜谭,甚至有人嘲讽他不如“改行去写科幻小说”。

       不过自从太空电梯的概念被提出后,确实也成为了科幻小说中常见的创作元素。1978年,被誉为现代科幻三巨头之一的阿瑟·克拉克,就曾将这一设想写进了他的科幻巨著《天堂之泉》(FountainsofParadise)。这部小说描绘了在一座热带岛屿上,人们可以通过落在赤道上的一座天梯前往太空观光或运送货物。

       2015年世界科幻小说最高奖“雨果奖”的获得者刘慈欣,在其科幻著作《三体》中,也多次提及太空电梯。其中有这样一段描述:“所有的太空电梯都只铺设了一条初级导轨,与设计中的四条导轨相比,运载能力小许多,但与化学火箭时代已不可同日而语,如果不考虑天梯的建造费用,现在进入太空的成本已经大大低于民航飞机了。”

       不光在文学界,在现实社会中太空电梯也激发了科研人员的兴趣。特别是随着人类探索太空步伐的加快,科学家逐渐沉下心来思索,能否将太空电梯变为现实?

       “我喜欢这个异想天开的创意,”伦敦大学学院高度、空间和极端环境医学中心创始人凯文·方在接受BBC新闻的采访时说:“我能理解人们为什么被太空电梯的概念吸引,如果我们能以廉价和安全的方式进入太空,整个太阳系就会成为我们的囊中之物。”

       预计耗资近百亿美元,值得吗?

       太空电梯之所以能点燃各国的研究热情,成本方面是主因。据国际宇航科学院(IAA)报告统计:一旦太空电梯建立,携带负载进入太空的成本可由每公斤20000美元下降至500美元,足以为人类省下一大笔天文数字。

       这主要是因为化学火箭的燃料占80%的空间,14%为主要结构,只有6%可以载人,发射以及回收成本高昂。相比之下,太空电梯则拥有小体积、低耗能的优点。

       而且加拿大托特技术公司也估算过,太空电梯应用后,航天飞机的太空飞行成本能节省大约三分之一,大大提高人类造访太空的频率,此举将开创人类探索太空的新纪元。为此,目前全球已有数个太空电梯项目在加快步伐执行。

       1991年,碳纳米管被日本研究员饭岛意外发现,这种新型材料具有拉伸强度高、抗形变力强等极佳的力学性能,被科学家认为是制作电梯的最理想材料。

       8年后,受美国国家航空航天局(NASA)资助,洛斯阿拉莫斯国家实验所布拉德利·爱德华兹博士制订出使用新型碳材料制造太空电梯的方案,并发布了用碳纳米管材料制作太空电梯的可行性报告。而且他指出,太空电梯的成本为70—100亿美元,这远远低于大型的太空项目。

       时光转到21世纪,美国、日本等国越发重视对太空电梯的研发和建造。2005年3月23日,NASA正式宣布太空电梯已成为世纪挑战的首选项目。