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图文:“给我一根绳子 结成天梯游太空”

http://www.sina.com.cn  2010年07月31日05:48  荆楚网-楚天金报

  

图文:“给我一根绳子结成天梯游太空”
荆楚网消息 (楚天金报) 图为:太空梯效果图

  使用一根绳子连接地球和航天器,未来“太空人”即可乘坐“太空电梯”上下穿梭茫茫宇宙之间?这并不是痴人说梦,即将在美国华盛顿召开的“国际天梯大会”上,一直在研制太空电梯的美国企业家将宣布,他们的研制工作已取得突破,人类“天梯”之梦将不再遥不可及。

  一绳飞架天地间几小时直通天宫

  1895年,俄罗斯科学家首次提出“太空梯”概念。此后,虽然历经上百年研究,这个梦想仍未实现,最大的挑战在于没人能造数万公里的超强缆绳。2003年,热衷于天梯梦的美国企业家迈克尔·莱恩,在美国宇航局的支持下成立了“天梯公司”,不惜投入巨资,召集来自多国的顶尖专家,专门研究从地球通往太空的天梯。

  太空梯基本上就是一条长长的缆绳,一端固定在地球上,另一端固定在地球同步轨道的平衡物如大卫星上。在引力和向心加速度的相互作用下,缆绳被绷紧,太空梯将利用太阳能或激光能,沿缆绳上下运动。在正常情况下,太空梯可以一次运送30名乘客,在6个小时内抵达10万公里外的太空,每磅货物运输成本不过数百美元,而运载火箭的每磅成本高达7000美元。一旦建成,目前地球上运程最长、达800多米的迪拜塔电梯无疑将被远远甩入尘埃。

  绳子每克500美元总长需10万公里

  莱恩的计划受到了美国宇航局的高度重视,然而在2007年,这一计划却陷入财政危机,主要原因是制造缆绳的成本过高。俄罗斯和欧洲的科学家曾联手研发了一种名为“YES-2”的太空梯,材料是一种超强聚乙烯绳索。这种绳索制作得非常精巧,直径只有半毫米,总重量也只有5公斤。使用时,绳索一端捆着回收舱从外太空向地球投放,当舱体到达地球稠密大气层时,绳索与舱体分离,回收舱打开降落伞,在地球表面实现软着陆。但是,在试运行过程中,这种天梯出现了问题,超强聚乙烯绳索亦被否决。

  在俄欧实验失败后,美国科学家发现,1991年发明的碳纳米绳,是最佳的天梯缆绳。这种直径1毫米的碳纳米绳可以承载60吨的重量,然而,这种材料每克价值就达500美元,要制造一条连接天地的10万公里长的缆绳,几乎超过任何机构的财力。

  另辟蹊径造月梯10年内有望实现

  因为无法造出数万公里长的超强缆绳,天梯计划受阻。然而,将于8月12日在华盛顿召开的“国际天梯大会”,却准备向人们宣告这一梦想有了“实质性突破”。莱恩表示,他们准备另辟蹊径,在10年内首先建成从月球通向太空的“月球天梯”,然后再以此为鉴,考虑建从地球直达太空的太空梯。

  莱恩称,眼下他的工作重心转向月球梯。由于月球引力仅仅是地球的1/6,这可以大大降低对缆绳强度的要求。莱恩称,目前日本生产的“柴隆(Zylon)”复合纤维,成本相对较低,强度和耐热性完全满足制造月球梯的要求。据报道,这种材料已经普遍地应用于防弹衣制造中。此外,构成月球梯的组件相对较轻,小型火箭就能将它们发射到月球。莱恩自信地表示:“在5到10年内,我们将实现月球梯梦想。”

  月梯天梯连一线换乘几次即登月

  据称,月球梯至少需要长达5万公里的缆绳,以月球可见区域中心为基点伸向地球。在地球和月球之间,存在若干“拉格朗日点”,它们与地球和月球的相对位置是基本不变的。月球梯将穿越“拉格朗日点”,向地球方向延伸。在一些更长远的构想中,地球上的太空梯建好后,将和月球梯连成一体,人们经过几次换乘,可以方便地抵达月球。美国“CNET科技网”一篇文章略带调侃地描述了未来太空梯中的情景:“电梯门打开,一名年老的电梯操作员彬彬有礼地向太空乘客们问道,‘请问在第几层太空下梯?’”

  不过,莱恩表示,月球梯不是基于地球的太空梯,它将是一个较小的系统,只能运输200至250公斤的货物,预计最先将用于在月球采集矿石标本,但它将加速人们对月球的开发,使月球成为人们前往火星和太空更深处的基地。

  多国投巨资研究天梯梦越来越近

  实际上,美国宇航局近年来确实非常重视太空梯项目,已将建设太空梯列为了“百年挑战”计划的首个项目,每年举行机器人攀爬缆绳和测试缆绳强度两项赛事,在2009年的竞赛中,美国一家机构成功使用激光能,将机器人沿绳索送到900米的高度,捧得年度大奖。

  据“国际天梯大会”官方网站报道,在8月12日召开的大会上,美国宇航局将与众多机构举行新的太空梯比赛。本届大会的主题是“如何避免天梯被太空垃圾损坏”,美国媒体评论称,议题设置如此细致,体现了航天界对建设天梯的信心。航天专家表示,在月球建天梯是一个不错的创意,但是在月球和太空间运送物资,实际意义不如在地球和太空间运送物资大,而且登月的成本极高,10年建成月球天梯的说法有些过于乐观。不过,建设天梯的想法曾被视为天方夜谭,但随着航天和材料技术的进步,美、俄、欧洲、日本都投入巨资进行相关研究,人类有望在本世纪克服所有技术障碍,建成天梯。

  (据《中国日报》报道)

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