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超自然材料的發現使太空電梯從科幻變為現實。

科幻電影中經常可以看到太空電梯,它從地面與宇宙相連。它是由俄羅斯著名航天科學家康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基首先提出的。他在1895參觀了埃菲爾鐵塔,產生了太空電梯的想法。他沒上過學,所有的知識都是自學的。他算出了第壹個空間速度,並設計了最初的火箭模型。他還有壹句名言,地球是人類的搖籃,但人不能壹直生活在搖籃裏。

當宇宙電梯第壹次被提出時,它只是壹個想法。直到1960,蘇聯工程師尤裏·阿丘塔諾夫才把這個想法具體化,提出了壹些可能的方案。他的想法是在離地面36000公裏的地方有壹個圓形軌道,叫做地球靜止軌道,在這個軌道上所有的衛星相對於地球都是靜止的。

把壹顆衛星送到地球靜止軌道,然後從衛星上延伸壹根繩子到地面,但是有壹個問題,繩子垂下來之後整個重心會下移,會讓衛星離開這個軌道,所以需要反方向延伸壹根繩子。但如果只是延伸同樣的距離,只是保持平衡,在地球這壹邊拉繩子就會掉下來,所以會延伸654.38+萬公裏左右。

理論看起來很簡單,很多國家都開始嘗試,但是30年過去了,沒有壹個國家有任何進展。因為這個繩子用什麽材料的問題,普通鋼是不夠的。鋼材自重太大,長度會因為自重而斷裂。直到1991,日本才有所突破。

日本築波NEC實驗室的壹名物理學家在碳纖維中發現了碳納米管,碳納米管是自然生成的,但不符合自然規律,也被稱為超自然材料。理論上自然環境不可能產生這種東西,但它就是存在,所以我們懷疑這裏是否留下了外星高級文明。這種材料的特點是超輕、超硬和壹定的柔韌性。壹節車廂可以吊起,如果纏繞在壹起,強度可以達到宇宙電梯所需強度的1倍以上。

但是,這種材料無法量產。它是壹種具有分子結構的物質。理論上很難把它壹個分子壹個分子的連接起來,很難做到65438+百萬公裏長。但現在看來,日本可能在這項技術上有重大突破。日本大林集團建築公司在他們公司的主頁上發布了要在2050年實現太空電梯的消息。

太空電梯有什麽好處,這麽難實現?最重要的是可以替代火箭。現在離開地球的唯壹方法就是火箭。火箭成本太高,大部分火箭都是壹次性的。那麽即使是現在,火箭的故障率還是挺高的,然後火箭到了太空之後還是會在太空,不環保。而且火箭的效率很低。

在尋找火箭的替代品時,太空電梯是壹個不錯的選擇。首先太空電梯更安全,而且可以用電,消耗也沒那麽大。壹開始它上升的時候用電,然後它可以用動能轉化勢能。它超過靜止軌道後,可以利用離心力,後半段基本不用電。它返回的時候,壹開始可以用電,然後進入自由落體的時候只需要減速就可以了。

根據大林集團的計算,如果建造太空電梯,太空旅行的成本將大大降低,大多數人都能負擔得起。而且太空電梯不會產生太空垃圾。

根據日本太空電梯協會的計算,建造壹部太空電梯大約需要6543.8+000億美元。

日本大林集團的負責人表示,他們將在2030年啟動這個項目的建設,所以在2030年之前要解決幾個問題。壹個是654.38+萬公裏的碳纖維管材,然後要測試654.38+萬公裏的碳纖維管材的強度,要實現654.38+萬公裏的無線能量傳輸技術。

如果真的能實現654.38+萬公裏的無線輸電技術,這可能比宇宙電梯更好,以後就不需要電塔了。

太空電梯如果能實現,將來就要移居太空,建造太空堡壘,如果能實現,就可以復制到月球和火星。

太空電梯的另壹個功能是讓人們把宇宙中的物質帶回地球。現在宇宙中只有很少壹部分物質能被飛船帶回來,而且能攜帶的量非常有限。

太空電梯是壹個充滿夢想和未來的東西。