很早以來, 人們就有在地球以外的太空中建造太空城的設想。 1926年, 人類航太技術的鼻祖齊奧爾科夫斯基就設想在將來的某一天, 人類將在地球周圍的宇宙空間建立居民點。 他設想太空中的失重環境可以用自旋產生人工重力, 可以通過人工控制的方法使室內的溫度濕度達到適合於植物生長, 用溫室種植植物。 他大膽地預言:“選擇收穫量最大的農作物, 在最佳的生長條件下, 空間農場的每寸地方都可能充裕地養活宇宙移民。 ”
隨著人類的冒險之旅逐漸延伸到太空中, 就有了把我們所需的物資送入太空的挑戰。
然而建造太空電梯所要面對很多目前仍無法解決的問題:技術難題、後勤保障不足、政治交流障礙等等, 都使得太空電梯計畫更加遙遙無期。
太空電梯的設想由此而來:建造一條從地球表面延伸到地球同步軌道長達22000英里(35400公里)的電纜。 一旦架設穩定, 鐳射驅動的纜車將登上電梯, 把貨物運送進太空。
不得不說這是一個驚豔的設計方案。 但一些專家學者也指出了其中一些必須要解決的難題。
而地球上最高的山峰也不過8843米, 距離各種衛星都有相當遠的距離, 因為自身的重力和各種物質承受壓力的極限, 使山峰不能無限的高。 建造到達太空的電梯, 首先要解決的就是材料問題, 有人預測碳納米管可能能夠承擔這項任務, 但如何連接成一定直徑、幾十上百千米高的管道也確實是個問題。
還有就是易受到危險振動的影響
另外地球大氣在不斷地運動, 在幾十千米範圍內, 下部是對流層, 較高處是平流層, 大氣運動產生的風會使高層建築晃動, 如果振動超過一定頻率, 可能造成建築物的倒塌。
一個補救辦法是安裝推進器, 連接到電纜的推進器可以抵消所產生的振動。 但這也可能會是另一個“難題”。
事實證明電纜需要推進器。
最後, 諧波振動可能造成另一個問題(電纜具有固有的共振頻率)。 如果由攀登平臺造成的振動動能能量超過最大限度, 那麼必須增加一個潤滑系統來補償。 這使得整個系統變得越來越笨重, 設計方案也會變得更複雜。
事實證明, 雖然太空電梯對地球意義不大, 但對於月球來說情況完全不同。
然而, 如果每天運輸1000噸貨物離開月球表面將至少需要100,000噸重的電梯系統來完成。 這意味著電梯用在自己回傳中的時間只有一百天, 或者說每年運輸自身重量三到四倍的貨物——這是一個高額的回報率。 至於建造做需要的材料, 這在月球上完全不是問題。 因為不需要納米管和強度很高的材料。 但建設材料強度越高運輸量也就越大。
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