【摘 要】
:
太空電梯,100多年前就被提出 在《圣经·创世纪》 中有这样一则故事— 地面与天空用“天梯”连 接,人可以通过“天梯” 往返于天地之间。雅各 布在梦中沿着登天的梯 子取得了“圣火”。后人 便把这梦想中的梯子, 称为“雅各布天梯”。 太空电梯的概念最 早在1895年提出。当 时,俄罗斯火箭专家齐奥尔科夫斯 基从巴黎的埃菲尔铁塔得到灵感, 大胆提议从地球的表面到其静止的 轨道高度建一个“独立的塔楼
论文部分内容阅读
太空電梯,100多年前就被提出
在《圣经·创世纪》 中有这样一则故事— 地面与天空用“天梯”连 接,人可以通过“天梯” 往返于天地之间。雅各 布在梦中沿着登天的梯 子取得了“圣火”。后人 便把这梦想中的梯子, 称为“雅各布天梯”。
太空电梯的概念最 早在1895年提出。当 时,俄罗斯火箭专家齐奥尔科夫斯 基从巴黎的埃菲尔铁塔得到灵感, 大胆提议从地球的表面到其静止的 轨道高度建一个“独立的塔楼”,并 通过一条缆绳和一个电梯舱,将“塔 楼”与地面连接起来,这样太空飞船 可以不通过火箭发射就进人轨道。 不过这在当时看起来简直是天方夜 谭,甚至有人嘲讽他“不如改行去写 科幻小说”。
不过太空电梯的概念自从被提 出后,确实也成了科幻小说中常见 的创作元素。1978年,被誉为现代 科幻三巨头之一的阿瑟·克拉克,就 曾将这一设想写进他的科幻巨著 《天堂之泉》。这部小说描绘了在一 座热带岛屿上,人们可以通过搭乘 落在赤道上的一座天梯前往太空观 光或运送货物。
2015年世界科幻小说最高奖 “雨果奖”的获得者刘慈欣,在其科 幻著作《三体》中,也多次提及太空 电梯。其中有这样一段描述:
“所有的太空电梯都只铺设了 一条初级导轨,与设计中的四条导 轨相比,运载能力小许多,但与化学 火箭时代已不可同日而语。如果不 考虑天梯的建造费用,现在进入太 空的成本已经大大低于民航飞机
不光在文学界,在现实社会中, 太空电梯也激发了科研人员的兴 趣。
“我喜欢这个异想天开的创 意,”伦敦大学学院高度、空间和极 端环境医学中心创始人凯文·方在 接受BBC电视台的新闻采访时说, “我能理解人们为什么被太空电梯 的概念吸引,如果我们能以廉价和 安全的方式进人太空,整个太阳系 就会成为我们的囊中之物。”
找到制造材料是最大挑战之一
根据科学家的设想,太空电梯 的主体由5部分构成:地面基座、缆 绳、电梯舱、太空站和重量平衡器。
其运作模式大致如 下:从距离地面3.6万 千米的地球同步卫星上 “抛”下一根缆绳,下垂 至地面基站,在引力和 向心加速度的相互作用 下,缆绳被绷紧;电梯舱 则沿着缆绳往来运输人 和物;此外,为保持平 衡,在太空站远离地球 的另一侧,也要架设数 万公里的缆绳索道,并 在缆绳末端连接一个重 量平衡器。整条缆绳全长约为10万 千米,大致相当于地球到月球距离 的1/4。
那么在现实中要建造太空电 梯,挑战在哪里呢?
从哥特式大教堂到摩天楼再到 太空电梯,在建造任何高层建筑时, 坚固度和平衡重心是两大关键。不 过直到现在,可用于制造太空电梯 所需绳索的材料仍屈指可数。
一根普通的钢丝从9千米的高 空中垂下来就会被自重所拉断。好 在碳纳米管的发现,让人们重新燃 起了希望。2014年9月,美国科学 家、宾夕法尼亚州立大学的化学教 授约翰·巴丁在《自然材料》上发表 文章,称他们研发出了超细、超坚固 的纳米线,比之前发现的碳纳米管 更坚固和牢靠。“我们的纳米线就像 是一个由尺寸最小的钻石串成的微 型项链,其中一个最疯狂的想法就 是用于制造超级坚固的轻型绳索, 让打造太空电梯的梦想成为现实。” 巴丁说。
目前,太空电梯不再被当作一 个“超前命题”,这个项目逐渐被美 国航空航天局、欧洲航天局等研究 机构所接受。随着新材料科学的发 展,太空电梯开始从幻想走进现实, 不再是那么遥不可及。
其他文献
据估计,宇宙中占物质总质量84%以上的是一种神秘的物质,叫暗物质。由于暗物质几乎不与普通物质发生作用,所以很难探测组成它的粒子是什么。最近几年,天文学家捕捉暗物质粒子的结果都是“竹篮打水,一场空”。但是,即便在这种情况下,科学家也已经解决了关于暗物质是“冷”是“热”的问题。那么,在不见实物粒子,几乎对它的性质一无所知的情况下,他们是怎么解决这一问题的呢? 宇宙大尺度结构的发现 上世紀下半叶
年初,美国加利福尼亚大学圣地亚哥分校的研究人员在实验室里研究出了一种约5毫米大小的白色物体。据称,这个在盛满培养液的器皿中裝着的,是由诱导性多能干细胞(iPS细胞)培育的“人工脑”,它已被确认与受孕25-38周的婴儿大脑有着相似的脑电波。 此前,美国华盛顿大学和卡内基梅隆大学的研究团队曾宣布,他们首次使用特殊的头部设备把3个人的大脑连接在一起,通过脑电波共同玩类似“俄罗斯方块”这样的游戏。
进球英雄被打晕 第五届世界杯乌拉圭和匈牙利进行的半决赛比赛中,开始乌拉圭以0∶2落后,后来,荷柏格为乌拉圭攻进一球,后来,他又进了一球,把比分扳平。狂喜的队友围上来又捶又打,以示庆贺,没想到却把他打晕在地,抬了出去,结果乌拉圭以2∶4输掉了这场比赛。 晕车军团土耳其 2002年世界杯,当时根据土耳其队的要求,给他们找了一个最隐蔽最不易受到骚扰的山上训练营地,每天球队都要走盘山道去球场训练,山
虽然沙漠已经成为“广袤”、“干燥”、“艰苦”以及“荒凉”的代名词,让人们敬而远之,但也因为这些属性,世界各地沙漠拥有了一些其他生态系统(比如森林、草原)所不具备的神奇力量。定格时光的力量 埃及有句谚语:“人类惧怕时间,但是时间惧怕金字塔。”在世界上,几乎再也找不到比金字塔更加久远的古迹了。4000多年以来,这些巨型古墓一直屹立在撒哈拉沙漠,而地球上的这片沙漠远比金字塔还要年长,它已经8000万岁
地球上有声音,那么太空有声音吗?很遗憾,太空近似于真空。其空气极其稀薄,平均每立方千米可能只有一个粒子,甚至更少。而振动的本质就是粒子的碰撞,没有粒子,振动是无法传播的。粒子之间隔得太远也不行,相互之间也难以接触。 至今人类记录到的地球上最大的声音,来自于1883年位于印度尼西亚巽他海峡中的喀拉喀托火山爆发。那次火山爆发相当恐怖,发出的声音能致40千米之外的人鼓膜破裂,3000千米之外的人们
闪电的威力非常大,有时能把人劈死。那么,闪电可以用来发电吗?如果能发电,闪电能发多少度电呢?目前看来,大规模收集闪电供电是不靠谱的。闪电是一种直流电,瞬间功率极大,电压上百万千伏,电流上万安培。捕捉闪电的设备必须能承受极大的瞬间电流,需要很高的铁塔、很粗的导电棒、超重型电路和超级电容器。据估计,假如設备的转换效率为百分之百,每个塔加上塔上电容器的费用约为300万人民币,在全球布置这些设备的费用高达
古代,在教师选聘和上岗时均首先强调“师德”,在考核和管理上也有一套相应的机制。据《汉官仪》记载,西汉对教育工作者的从业资格毫不含糊,要有德行、有学识,还得身体健康,且第一点就强调“师德”。唐朝中央官学对教师订立了专门的考课制度,以决定升迁、奖惩,由专门负责考评的官员“考功郎中”“考功员外郎”负责。北宋时,对教师选聘和素质要求进一步规范,并首创了“教官试”制度:一年一考,三考为一任。这种“考”不仅限
动物的快乐 “追求快乐是人生的主要情感。”如果这句话对人类成立,那么就没有理由怀疑其他动物不是这样。 如果对动物进行细致的观察,人们就会发现它们都在一定程度上享受着快乐。在很多种情形下,它们也都能感受到应有的快乐:玩耍嬉戏的时候、与同伴打招呼的时候、互相梳理的时候、重获自由的时候、歌唱的时候、甚至是在观看其他开心的同伴的时候……从动物们的行动中可以很明显地看出它们的喜悦。它们非常放松,走路非常
火鸡大变色 说到变色,可不要只想到变色龙——火鸡也是这方面的佼佼者哦!对,就是常常出现在西方国家餐桌上的火鸡! 当火鸡兴奋的时候,身上的血液会冲到头上,它们就会像喝醉酒的人一样,头部变成红色,之后还会进一步变成青蓝色、蓝紫色。厉害吧!这也是雄性火鸡求偶的一项秘密武器。 蜗牛是位“睡美人” 蜗牛是出了名的“慢性子”,它们不仅动作慢,而且睡起觉来也是“风雨不动安如山”。炎热的夏季,它们
2009年5月,美国阿肯色州最高法院对一起故意杀人案作出终审判决:不久前,丽莎·霍恩故意谋杀了其前夫马库斯·霍恩,事实清楚,证据确凿,本人也供认不讳,本应依法严判,但根据美国《宪法第5修正案》规定,任何人均不得因同一罪名被判刑两次。遂当庭宣布:因为丽莎已经在13年前为这起杀人案得到了惩罚,而被杀死的马库斯在法律上早已是个“死人”!所以,丽莎被无罪释放。 明明杀了人,却被判无罪,法律偏说被害者是个