2050年,坐电梯上太空
坐电梯上太空、“搭乘电梯直接上太空”或许将不再是天方夜谭。日前,日本建设公司大林组在其内部刊物“季刊大林”上公布了建造“太空电梯”计划。按照该计划,大林组将在 2050年完成长约3.6万公里的太空电梯建造任务。据悉,太空电梯同时可搭乘30名乘客,耗时约1周能抵达太空基地。(阿南)
总体造价约1万亿日元
大林组所设计的太空电梯缆线全长为地球到月球距离的四分之一,约有9.6万公里。电梯缆线固定在地表一个定点上,然后利用地球自转的离心力抛出去,另一头系着一个起平衡作用的铅坠。电梯缆线的中间部位是一个空间站(太空基地),里面有实验设施、居住空间,和约50名的维护工作人员。
为确保建设时的输送性和安全性,该空间站采用可膨胀的空气膜构造建材。
火箭发射升空时,为了脱离地球引力,需要大量的燃料,而太空电梯则不需要大量燃料。此外,从地球前往太空的旅程只有3.6万公里,因此乘坐电梯进入太空的成本只是目前太空旅行所需费用的百分之一。日本太空电梯协会会长大野修一说:“任何人都能乘坐电梯去太空。”
预计整个工程建设费用将达到1万亿日元。大林公司的一名发言人说:“目前,我们还无法估计这项计划的成本。不过,我们会一步一步地进行,确保太空电梯计划不会只是一场梦。”
面临三大难题
1.
缆线材质的选择
太空电梯的动力 电梯的运行速度
为了承担太空电梯的重量,缆线需要采用比钢铁硬度更高的材质。如有不慎,缆线甚至可能在半空中发生断裂。据日本媒体报道,大林组所要建造的太空电梯并不是由一般的钢铁制成,而是由比钢铁强韧20倍的碳纤维“纳米碳管”制成。有专家曾经指出,目前纳米碳管还只是毫米级制品,距实用差距甚远。据说,英国剑桥大学正在研究这种纳米碳管,并试图将其强度提高。
2.
太空电梯的动力
大野修一表示,纳米碳管是的电子导体之一,因此我们认为可以架设第二条缆线,专门为“太空电梯”提供动力。当然,也可以借助太阳能。据悉,太空站周边设施将利用太阳能发电,发电设施同时还会向地面输送电力。
电梯的运行速度
日本科学家表示,他们正在考虑使用高速列车技术。据日本媒体最新的报道,电梯将以200公里时速上下,单程需要花费7天半。
长期从事该项目研究的科学家、捷克科学院天文学学会鲁波斯·佩里克教授认为,用于建造太空电梯的缆绳长度极长,任何一个微小的摆动都会导致缆绳出现很大的振幅。为此,他指出,太空电梯必须建在地球赤道上。其次,要在太空电梯底座安装一个可移动锚固装置,一定程度上抵消太空电梯缆绳产生的摆动。
3.
科幻梦能否实现?
日本科学家的这一想法已经鼓动了全世界很多科学家和政府组织,包括美国宇航局。很多组织已经举行过多次关于太空电梯缆线材质的设计发明大赛,相关组织也对各种技术突破提供很多奖励。
大林组曾经承建东京天空树电视塔,一直就对科幻小说内出现的太空电梯有兴趣。自从上个世纪90年代科学家发现纳米碳管后,大林组就开始研究建造太空电梯的可能。按照计划,自2025年起进行地球港口的建设,2050年建成太空电梯。但专家们认为,电梯建设材料花费巨大,一旦因严重事故崩塌,空中和地面的损失也将十分惊人,短期内恐难开工。