什么是太空碼頭(Space Pier)？
空間碼頭是一個新穎的空間發射概念，由納米技術學家和計算機科學家喬希·霍爾博士構想。霍爾博士偶爾在會議上提出空間碼頭概念，經常與分子制造相結合，這可能是使這一概念具有成本效益和現實實施的必要條件 與傳統摩天大...
空間碼頭是一個新穎的空間發射概念，由納米技術學家和計算機科學家喬希·霍爾博士構想。霍爾博士偶爾在會議上提出空間碼頭概念，經常與分子制造相結合，這可能是使這一概念具有成本效益和現實實施的必要條件
與傳統摩天大樓相比，空間墩需要用更先進的材料建造。空間墩是一種高100公里（62英里）、長300公里（186英里）的結構物。有效載荷通過電梯從100公里的塔樓中的一個塔上升起，然后用電磁質量驅動器沿水平軌道發射300公里，僅需10克秒，持續80秒，這對于有軟墊座椅的人來說是可以忍受的水平，彈丸可以從大氣層中彈射出去。使用現代電磁學技術，3公里的軌道足以使彈丸從0到8.2公里/秒（5.1英里/秒）。如果不考慮敏感貨物，甚至可以使用更高的加速度，達到逃逸速度（11.2公里/秒或7.0英里/秒）所需的量級。
太空電梯很可能會與衛星相撞。太空碼頭是一個折衷方案，是為了規避其他常見的火箭后航天技術方案——太空電梯/軌道天棚，一個或兩個電磁加速器的想法比一個或兩個更有效，但更容易引起人們的注意，霍爾博士觀察到，100公里高空的空氣密度僅僅是海平面上的百萬分之一，這使得有效載荷加速到高速更容易太空電梯會妨礙衛星的運行，除非衛星進入地球同步軌道，否則衛星不可避免地會與之相撞。太空電梯還需要比100公里高得多，大約1萬公里甚至更多。因為它的高度是100公里，而不是10000公里，太空碼頭可以用一種理論上無法大量生產的材料——金剛石制成。這與太空升降機不同，太空升降機需要用原子精確的巴克基管或碳納米管建造，以支撐自身的重量。鉆石已經可以以適中的成本大量合成，但是創造出建造太空碼頭巨型結構所需的數量，將需要全新的制造工藝。不出所料，霍爾博士提出了分子制造。100公里的結構高度也將使太空碼頭遠離大多數太空垃圾的范圍，根據霍爾博士的計算，把一個10噸重的有效載荷提升到100公里的電梯上，然后加速到8.2公里/秒，只需消耗價值5000美元的電力，結果是每公斤半美元。這比目前每公斤10000美元的發射成本要高得多。在這樣的加速度下，彈丸沒有足夠的速度逃逸地球，但它會繞地球一圈，并穩定在大約340公里（211米）的高度。有效載荷需要自己做一些輕微的機動，以確保它的軌道成為一個規則的圓圈。為了逃離地球到達星際軌道，可以把質量驅動器作為航點送入太空，或者用傳統的火箭把有效載荷從地球引力井中帶出來。對于一系列的塔來說，100公里聽起來是一個非常高的高度，但是要注意的是，發射塔接近1公里（062米）的高度已經在建造中，我們用在摩天大樓上的材料也相對傳統。21世紀的進步將使我們能夠制造以前昂貴的大宗物品，包括鉆石。太空碼頭是這項技術未來有遠見應用的一個例子。
與傳統摩天大樓相比，空間墩需要用更先進的材料建造。空間墩是一種高100公里（62英里）、長300公里（186英里）的結構物。有效載荷通過電梯從100公里的塔樓中的一個塔上升起，然后用電磁質量驅動器沿水平軌道發射300公里，僅需10克秒，持續80秒，這對于有軟墊座椅的人來說是可以忍受的水平，彈丸可以從大氣層中彈射出去。使用現代電磁學技術，3公里的軌道足以使彈丸從0到8.2公里/秒（5.1英里/秒）。如果不考慮敏感貨物，甚至可以使用更高的加速度，達到逃逸速度（11.2公里/秒或7.0英里/秒）所需的量級。太空電梯很可能會與衛星相撞。太空碼頭是一個折衷方案，是為了規避其他常見的火箭后航天技術方案——太空電梯/軌道天棚，一個或兩個電磁加速器的想法比一個或兩個更有效，但更容易引起人們的注意，霍爾博士觀察到，100公里高空的空氣密度僅僅是海平面上的百萬分之一，這使得有效載荷加速到高速更容易太空電梯會妨礙衛星的運行，除非衛星進入地球同步軌道，否則衛星不可避免地會與之相撞。太空電梯還需要比100公里高得多，大約1萬公里甚至更多。因為它的高度是100公里，而不是10000公里，太空碼頭可以用一種理論上無法大量生產的材料——金剛石制成。這與太空升降機不同，太空升降機需要用原子精確的巴克基管或碳納米管建造，以支撐自身的重量。鉆石已經可以以適中的成本大量合成，但是創造出建造太空碼頭巨型結構所需的數量，將需要全新的制造工藝。不出所料，霍爾博士提出了分子制造。100公里的結構高度也將使太空碼頭遠離大多數太空垃圾的范圍，根據霍爾博士的計算，把一個10噸重的有效載荷提升到100公里的電梯上，然后加速到8.2公里/秒，只需消耗價值5000美元的電力，結果是每公斤半美元。這比目前每公斤10000美元的發射成本要高得多。在這樣的加速度下，彈丸沒有足夠的速度逃逸地球，但它會繞地球一圈，并穩定在大約340公里（211米）的高度。有效載荷需要自己做一些輕微的機動，以確保它的軌道成為一個規則的圓圈。為了逃離地球到達星際軌道，可以把質量驅動器作為航點送入太空，或者用傳統的火箭把有效載荷從地球引力井中帶出來。對于一系列的塔來說，100公里聽起來是一個非常高的高度，但是要注意的是，發射塔接近1公里（062米）的高度已經在建造中，我們用在摩天大樓上的材料也相對傳統。21世紀的進步將使我們能夠制造以前昂貴的大宗物品，包括鉆石。太空碼頭是這項技術未來有遠見應用的一個例子。
- 發表于 2020-09-08 02:13
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- 分類：科學教育
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