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這或許是每個(gè)孩子都曾有過的想法，為什么要向太空發(fā)射火箭，而不是建一部直達(dá)太空的巨型電梯。 如今這或?qū)⒊蔀楝F(xiàn)實(shí)，科研人員已發(fā)明一種可充氣“太空電梯”，建成后高度達(dá)2萬米，直插云霄。
一步登天
英國(guó)《每日電訊報(bào)》16日?qǐng)?bào)道，加拿大托特技術(shù)公司已被授予這項(xiàng)“太空電梯”專利。
根據(jù)這家公司的新設(shè)計(jì)，這部“太空電梯”被稱作“托特X塔”，由一些加固部件組成，頂端有一條可供發(fā)射航天飛機(jī)或衛(wèi)星載荷的跑道。利用復(fù)雜的飛輪組合來抵消彎曲，塔將垂直而立。
藍(lán)圖中，加壓車可在這一建筑核心內(nèi)行駛，就像在傳統(tǒng)的氣動(dòng)系統(tǒng)管道內(nèi)一樣，或是就像纜車一樣從塔外部爬升。每輛車可運(yùn)載大約10噸重貨物。
因塔的高度達(dá)到平流層，從那里向太空發(fā)射航天飛機(jī)或衛(wèi)星會(huì)更容易。
“宇航員將通過電梯升至大約2萬米的高度，”發(fā)明者布倫丹·奎因說，“從塔頂，航天飛機(jī)將僅用單節(jié)火箭便可發(fā)射至軌道，還可返回塔頂重新加注燃料并再次起飛。”
前景廣闊
現(xiàn)階段，向太空發(fā)射火箭效力極低，原因便是火箭需攜帶大量燃料，才能產(chǎn)生巨大動(dòng)力以擺脫慣性和大氣阻力而起飛。
托特技術(shù)公司估計(jì)，“太空電梯”應(yīng)用后，航天飛機(jī)將無需攜帶那么多燃料，從而使得太空飛行的成本能節(jié)省大約三分之一。
設(shè)計(jì)者設(shè)想，通過降低飛行成本和使旅行更便捷，這一“通天塔”將開辟太空旅游新天地。而且，它還可被用作科學(xué)研究、通信、風(fēng)力發(fā)電等目的。
“在海拔2萬米的地方降落，將使太空飛行更像乘坐客機(jī)一樣，”托特技術(shù)公司總裁和首席執(zhí)行官卡羅琳·羅伯茨說。
奇思妙想
“太空電梯”的設(shè)想最早由俄羅斯科學(xué)家康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基1895年提出。不過，他當(dāng)時(shí)提出的是建一座直達(dá)地球靜止軌道的獨(dú)立塔，而那距地面高度大約3.5萬千米。
“托特X塔”盡管沒有達(dá)到這一高度，但將比地球上目前最高的人造建筑阿聯(lián)酋的哈利法塔高出大約20倍。
1979年，英國(guó)科幻作家阿瑟·C·克拉克在其小說《天堂的噴泉》中也提及太空電梯，稱用它把貨物直接運(yùn)送至衛(wèi)星可節(jié)省成本。
英國(guó)奧雅納工程咨詢公司建筑工程師彼得·德布尼則從教堂的尖頂中受到啟發(fā)，去年提議可利用圓錐形狀抵消地心引力來建造太空電梯。綜合新華社電
電梯結(jié)構(gòu)
基 座 基座基本上是在赤道上，因?yàn)檫@樣從地球同步軌道上垂下來的距離最短。基座有提出固定式和漂移式兩種選擇，其中固定式的比較容易完善周邊的硬件設(shè)施(發(fā)電器材、指揮所、太空港)，但漂浮式的，無論是海上的大型平臺(tái)甚或是平流層中的大型飛行平臺(tái)，都有借移動(dòng)來躲避不良?xì)夂蚧蛱针s物的可能，因此也有不少支持者。
纜 繩 事實(shí)上稱之為(纜帶)可能更合適，因?yàn)槿缃竦脑O(shè)計(jì)都傾向于使用一條扁長(zhǎng)，像錄音帶那樣的帶子做為主纜繩。這條纜帶也不會(huì)是從頭到尾一樣粗的——據(jù)計(jì)算在地球同步軌道處纜帶所承受的拉力最強(qiáng)，因此這地方會(huì)最粗，然后向兩邊變細(xì)來節(jié)省重量。纜帶的材質(zhì)問題是阻撓太空電梯發(fā)展的最大因素，人類已知的材料硬是沒有一種能達(dá)到太空電梯所求的強(qiáng)度/重量比。最有希望的材質(zhì)是碳納米管。一但材料科學(xué)的研究以及大規(guī)模的生產(chǎn)起來，纜帶終究會(huì)有解決的方案的。
電梯艙 電梯艙是在纜繩上爬的那個(gè)部份。太空電梯畢竟不是傳統(tǒng)電梯，從天上垂一根超長(zhǎng)的繩子下來把電梯吊上去是不太可能的——電梯要自已想辦法爬上去。最簡(jiǎn)單的方法是在電梯上裝馬達(dá)，帶動(dòng)夾著纜帶的一組輪子轉(zhuǎn)動(dòng)，從而取得向上的動(dòng)力。
太空站 最后，是在纜繩另一端的太空站。太空站是必須的，因?yàn)橐窒|繩的重量。事實(shí)上，意想中的太空站不是放在同步衛(wèi)星軌道上，而是更高一點(diǎn)點(diǎn)的位置，因?yàn)檎麠l纜繩加太空站全體的重心要放在地球同步軌道上才不會(huì)發(fā)生偏離。太空站的建造會(huì)相當(dāng)麻煩，因?yàn)殡S著纜繩的加粗，太空站的位置要不斷地調(diào)整。但一切順利的話，到最后太空站除了可以當(dāng)平衡錘之外，還可以當(dāng)作人類前往其它星球的發(fā)射臺(tái)呢!
