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为什么用太空电梯而不是火箭去空间站?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2022-06-24 13:40:38

这本身不是一个坏主意,只是在技术上有点含糊不清。一个相当大的问题是电缆。你需要一根从地面到地球静止轨道的电缆,它距离地球近36000公里,并在那里保持稳定。没有一种足够坚固的材料能在那么远的距离内承受自己的重量。碳结构可能允许也可能不允许,但简单的钢远远不够好。

太空电梯

这不是厚度的问题,材料是无法承受自身重量的。如果你让它更厚,问题就更严重了,因为你增加了更多的材料来携带。

科幻小说的解决方案是使用比轨道速度更快的平衡物,从而拉长缆绳。这里的问题是你需要比地球静止轨道更远的配重。如果它离地球更近,它的运行速度就需要比地球自转的速度快,所以低层电梯就没用了,你需要它们飞出地球轨道。

碳纳米管的理论抗拉强度为77000毫微克/千克,比钢强1000倍左右。它们的密度只有钢铁的三分之一。然而,截面为1平方米、长度为3.6万公里的电缆的重量约为6100万吨。因此,电缆内部保持张力和不下落的力大约是碳纳米管理论上能力的10倍,这还不包括保持平衡物到位所需的力。但是好吧,也许我们有可能制造出比现在强十倍以上的碳纳米管,或者也许有更好的方法制造出更强的材料。我不会说这是完全不可能的,尽管它确实看起来令人生畏。

从好的方面来看,也许还有其他的解决方案,但问题仍然是一样的:在任何设置下,材料的强度都是有限的。如果你建造一个混凝土塔而不是一个缆索,这并不是更好的,在某一点上,材料的重量在塔变得如此大,材料变得无法承受结构的重量。同样,这些工程上的挑战可能有一天会被克服,但我们现在不能用我们现有的技术去做。
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