乘坐太空電梯，會是怎樣一種體驗？

太空電梯（Space elevator），又稱軌道電梯，顧名思義，其實就是個貨運電梯。因為它的頂部直接通到外空間，所以又有人稱它為天梯，是一種低當作本的將有用載荷從地球或其它星球的概況運輸到空間站的解決方案。

太空電梯的概念最初呈現在1895年，由康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基提出。整體來看，它很像一條毗連天與地的線，在線上有一塊小方塊沿著線不斷地上下，毗連天的那一部門則是一塊硬幣似的航天器。太空電梯最長的本家兒體部門是扁長且粗細紛歧的一根繩索狀的長物，被稱為纜繩，它毗連地面的基座和空間站。具體鋪設時，在距離地面3.6萬公里的空間站上放置一根纜繩，將它落下去毗連至地面基座，在引力和標的目的心加快度的彼此感化下，纜繩會繃得緊緊的，像一根繃直的纜繩一樣。負責運輸的貨艙掛在纜繩上，在地面上裝載貨色，以很快的速度標的目的空間站行進，往返一次一般耗時一個禮拜時候。

此外，為連結均衡，在空間站遠離地球的另一側也要架設數萬公里的纜繩子道，并在纜繩結尾毗連一個重量均衡器，為了抵消纜繩的質量，連結太空電梯的整體均衡。毗連地面的部門被稱為基座，選址的時辰為了讓從軌道上降下來的纜繩部門最短，一般建在赤道上，同時可以讓太空電梯的極點矢量速度最快，停靠在空間站上的飛船可以或許以最快的初速度出航。所以，太空電梯從上到下的挨次是均衡器、空間站、纜繩、貨艙、基座。

那么，太空纜繩那么長，不會斷失落嗎？建造太空電梯最年夜的挑戰在于找到制造電梯纜繩的材料。若是用鋼絲來建造，僅僅從9公里的高空中垂下來，它會被本身的重量拉斷，而太空電梯需要從萬米高空中垂下，上面還要掛一個貨艙，所以鋼絲是千萬不成能用于電梯纜繩的。要用什么材料呢？這種材料必需十分健壯，克拉克在《天堂與噴泉》中建議用單晶材料制造，小說中是這么提議的，沒想到后來發現的碳納米管竟然真的可以勝任。碳納米管作為一維納米材料，重量輕，六邊形布局毗連完美，具有很多異常的力學、電學和化學機能。碳納米管具有杰出的力學機能，CNTs抗拉強度達到50～200GPa，是鋼的100倍，密度卻只有鋼的1/6，至少比常規石墨纖維高一個數目級；它的彈性模量可達1TPa，與金剛石的彈性模量半斤八兩，約為鋼的5倍。的確就是最抱負的完美纜繩材料。

別的，太空電梯配備均衡器之后也會不變良多，它為何要有均衡器呢？這是因為頎長物體承受拉力的本事比承受壓力的本事年夜得多。為避免太空電梯的纜繩被自身重量壓垮，工程師想出了一個本家兒意，從同步軌道衛星上垂下36000公里長的纜繩，直達地面，在纜繩的另一頭還有“均衡錘”。均衡錘以極年夜的速度繞地球運轉，因為由離心感化，它能給纜繩施加很年夜的拉力，確保纜繩繃緊。這么一來，太空電梯的纜繩就安定多了。

作者：說夜

發表于 2018-10-24 00:00
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