坐在地球上看太空,無論是在博物館劇院里盯著大屏幕,還是在家里戴上虛擬現(xiàn)實頭盔,雖然令人興奮,但更吸引人的還是找到一條通向太空的路。目前最具創(chuàng)新性的想法是太空電梯——通過一座巨大的升降塔把我們帶入太空。
據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)報道,2015年太空電梯大會(SpaceElevatorConference2015)將于本月在美國西雅圖召開??茖W(xué)家正在考慮太空電梯中的材料和設(shè)計,將其作為火箭技術(shù)的替代。太空電梯就像一種軌道升降臺,讓電車在上面行駛,攜帶10噸左右的載荷來回上下。
最近,加拿大一家名為“圖特技術(shù)”(ThothTechnology)的太空公司獲得了美國專利與商標(biāo)局批準(zhǔn)的一種太空電梯專利。該公司的工程師說,這一技術(shù)有望為傳統(tǒng)火箭節(jié)約30%以上的燃料,把航天器和人帶到大氣層一定高度再發(fā)射,所需動力更少。該電梯發(fā)明人、紐約大學(xué)拉索德工程學(xué)院教授布蘭德·奎恩尼說:“空天飛機可以把電梯塔頂作為一個一級平臺,從上面起飛進(jìn)軌道,還可以返回塔頂加油再飛。”
太空電梯將達(dá)到地面以上20公里高處,為一種獨立式太空塔設(shè)計,所用大部分技術(shù)都是目前已有的。比如它的束筒結(jié)構(gòu)是用Kevlar芳綸—聚乙烯復(fù)合材料填充氦氣。這種筒比現(xiàn)代建筑材料輕而且寬大得多,氦氣也有助于支撐結(jié)構(gòu)。
根據(jù)專利文件,太空電梯可將載荷運到地面以上的至少一個平臺上或分離艙內(nèi),用于太空發(fā)射目的;也可以運輸設(shè)備、人員及其他物體,用于科學(xué)研究、通訊和旅行目的。升降臺還將進(jìn)一步升級,利用近地軌道的重力勢能,提供直達(dá)海拔200公里以上的通道。對此,美國商業(yè)雜志《FastCompany》上一篇文章評論道:“這雖然技術(shù)上可行,但執(zhí)行起來可能太復(fù)雜。”
科技網(wǎng)站CNET編輯埃里克·馬克說:“從技術(shù)上說,過去半個世紀(jì)以來,進(jìn)入太空并未變得更容易,仍要用巨大的火箭產(chǎn)生足夠大的推力把負(fù)荷推出地球重力以外。”相比之下,太空電梯用了一種“更簡單的對抗重力的技術(shù)來進(jìn)入太空”。
總編輯圈點
通過氦氣填充的管道,航天器先拉升到兩萬米高的平臺,再起飛,這個想法并不新鮮,但干起來“難似登天”。關(guān)鍵是用什么材料,又輕又結(jié)實。要知道,空中可是一陣風(fēng)一陣雹,偶爾還有一群鳥,薄膜結(jié)構(gòu)要經(jīng)受這一切,還得承載一個發(fā)射平臺,讓人捏一把汗。如果能實現(xiàn),那我們必然迎來一個太空旅游時代;航天飛機將戰(zhàn)勝火箭,再次成為主流。
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