乘电梯去太空 | |||||||||
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http://www.sina.com.cn 2006年04月21日11:23 新世纪周刊 | |||||||||
-刘伟 太空电梯就是上个世纪60年代的个人电脑:理论合乎逻辑,原材料存在,且有众多的科学家在做这方面的研究 阿波罗时代探索太空是英雄主
义的,把人送上月球的伟大创举并没有带来相应的经济繁荣,在太空站的往返也继续着低迷的投资效益。由于投资者 对于探索太空的恐惧和疑惑,大多数人都把自己的投资目标锁定在了地球上。随着研究的深入,探索太空的意义已经发生了很 大变化。 除了推进技术研究、满足少数人的体验需求之外,“嗅觉”敏锐的生意人还看到了更多的商业意义。在他们看来,太 空这个巨大的宝藏正在向他们招手。3554Amun——一块普通的太空石,目前,人类对于它的了解有三个关键点:第一 ,它是围绕地球转的;第二,它是目前发现的最小的有金属的星球;第三,在这个太空石上,有价值8万亿美元的铁和镍,价 值6万亿美元的钴,还有6万亿美元的类似白金的金属。换句话说,谁拥有它,谁就将比比尔·盖茨还要富有450倍。而且 ,它比月球还容易接近。 IT人新的掘金地 不知是巨大的财富诱惑,还是挑战科技创新能力的推动,1998年,私人对于太空探索的投资开始超过政府。Pa yPal的创始人ElonMusk投资的“航天器一号”已经载人在太空中航行了两次,并为他赢得了AnsariX奖。 他的成功把越来越多人的目光吸引到了太空。 与一般人对太空投资的盈利能力和投入产出比的怀疑不同,科技精英保持着他们“超前”的惯性,投资太空的名单看 起来更像20世纪后期的IT名人录。亚马逊的创始人杰夫·贝佐斯(JeffBezos)的最终目标并不仅仅是垄断整个 网络零售市场,而是帮助人类向太空移民的梦想早日实现。他出资在西雅图创建了一家名为BlueOrigin的小公司, 开发低成本的飞行器,以实现短程的载人太空飞行。游戏业界的技术领袖约翰·卡马克(JohnCarmack)、微软的 创始人之一保罗·艾伦(PaulAllen)和Ultima的创始人理查德·加廖特(RichardGarriott )都是积极的太空冒险人士。太空电梯是Google创始人谢尔盖·布林和拉里·佩奇曾经考虑的众多商业念头中的一个, 他认为太空电梯可以替代火箭,将人运到地球轨道上。这也是Google首席执行官埃里克·施密特引以为豪的一种创新想 法之一。 关于太空电梯的理论早在111年之前俄罗斯的科学家就提出来了。而这个观点的推广则要感谢亚瑟·C·克拉克1 978年的获奖小说《天堂之泉》,书中这样描述:“地球是不断转动的,所以,如果用缆线系上一个平衡物,并把它放到足 够远,例如,10万公里以外,缆线就会由于旋转的力量而被拉紧,就像人用手抡用绳子拴着的球一样,如果能找到这样的绳 子,你能制造一部太空电梯了。” 10万公里7日还 摁下“上升”键,就会飞到失重的太空,这个想法听起来很奇怪,但是这样的情形发生了,千万不要吃惊,太空电梯 就是上个世纪60年代的个人电脑:理论是合乎逻辑的,原材料存在,而且有众多的科学家在做这方面的研究。NASA已经 将太空电梯项目正式列入了美国宇航局前瞻性独立智囊机构“先进理念研究所”的挑战项目。科学家们相信自己能够在15年 的时间内完成这项工作。 2004年10月,NASA投资20万美元在加利福尼亚山景路建立了太空电梯实验室,研究制造一个能爬升10 万公里的机器,这个机器除激光外没有其他的任何动力设施。虽然,改变世界的事情随时可能在世界上任何不显眼的角落里发 生,但是,人们对它的前景并不看好,因为当时现有的任何设备都不能爬升到13米以上。 “太空电梯”的设想并不复杂,它的原理是通过一根10万公里长的缆线将人类送入太空,一端位于地球赤道附近的 某座海上浮动平台上,而另一端则连在太空中的一颗与地球同步的卫星上。卫星运转时产生的拉力将使缆线绷紧,载有人或其 他物体的太空电梯就能沿着这根缆线上上下下来去太空。毫无疑问,太空电梯将大大缩减到太空的费用,大约能节省98%, 洛斯阿拉莫斯国家实验室的天体物理学家说,到那时,太空就是真正的开放了,乘太空电梯去太空旅游就像坐火车去西部一样 方便。 1991年,日本科学家发现了最有力的材料——碳纳米管,它的出现使太空电梯的设计朝现实迈进了一大步。其重 量仅为现在钢材的1/6,但韧度要比钢材高出几百倍。试验表明,这种材料的强度已足够用来建造太空天梯。而经过不断地 研究改进,目前超微型碳纳米管的硬度已经可与钻石媲美,并可以弯曲而编织起来。 由碳纳米管编织成的物质能轻而易举地抬起一辆大汽车。由它制成的太空电梯壁厚和包装食物的包装袋差不多,一辆 碳纳米管电梯的大小大概跟一架波音747飞机相差无几,可以携带几百人或者200吨的货物,可以以每小时193.12 公里的速度上下滑动。这意味着,从地球到相对位置不变的星球(大约3万多公里)大概需要7天的时间。科学家预测,等到 第一批客人去太空的时候,这个时间可以缩短到4天。 为了集思广益,NASA连续两年发起了太空电梯设计公开竞赛,2005年的竞赛中,NASA拒绝给设计者评奖 ,原因就是没人研制的纤维缆绳强度超过NASA已有纤维缆绳的强度,NASA代表詹姆斯·哈林格顿指出,新一轮竞赛获 奖的条件是研制出更柔韧的缆绳。 成功爬升305米 世界上很多公司,像德克萨斯的CarbonNanotechnologies、日本的Mitsui和法国的N anoledge都已经成产出了高纯度的碳纳米管,现在生产出的最长的只有几英寸,但这并不影响它们做成一个完整的电 梯,“碳纳米管本身没必要长10万公里”,费尔蒙特科学研究所的科学家布拉德利·埃德华兹说,“棉纤维的长度也不够做 裙子,但是,把它们织在一起就可以穿了”。 真正的问题在于,每克碳纳米管都要花费500美元,而且全球每天的生产量也不到45公斤。这就是美国私营公司 LiftPort总裁MichaelLaine认为必须商业化运做才能真正建造起太空电梯的原因。 LiftPort集团最近在美国新泽西州的Millville建立了一个1300多平方米的工厂,计划大量生 产最长的最有力的碳纳米管,“在不久的将来,你们不仅能看到电梯伸向天空,而且,你还会看到桥梁、建筑、汽车和轮船用 与现在完全不同的材料建造”。Laine对碳纳米管充满信心,但并不认为销售碳纳米管能给自己带来丰厚收入,它的真正 魅力在于,它可以吸引那些被非凡的太空电梯创意所感染的投资人。LiftPort公司有12个左右的私人投资者,“我 们并不幻想自己有能力来提供充足的资金。如果那样我们必须有GE这样大规模的现金流。我们采用的模式是:40%政府补 贴,30%私人投资,30%抵押贷款。” 2005年9月,LiftPort集团已经成功地完成了机器爬升器试验。这次试验被认为是为将来利用太空梯在 地球与太空之间运送货物所进行的先驱性试验。在实验中,机器人升降梯突破了13米的界限,爬升了305米。Laine 说:“随着我们对通信系统、射程传感器、全球定位系统卫星工具以及气温和摄像系统等进行试验,我们会达到我们想要的高 度。” 相关专题:新世纪周刊 |