乘坐太空电梯，会是怎样一种体验？

太空电梯（Space elevator），又称轨道电梯，顾名思义，其实就是个货运电梯。因为它的顶部直接通到外空间，所以又有人称它为天梯，是一种低当作本的将有用载荷从地球或其它星球的概况运输到空间站的解决方案。

太空电梯的概念最初呈现在1895年，由康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基提出。整体来看，它很像一条毗连天与地的线，在线上有一块小方块沿着线不断地上下，毗连天的那一部门则是一块硬币似的航天器。太空电梯最长的本家儿体部门是扁长且粗细纷歧的一根绳索状的长物，被称为缆绳，它毗连地面的基座和空间站。具体铺设时，在距离地面3.6万公里的空间站上放置一根缆绳，将它落下去毗连至地面基座，在引力和标的目的心加快度的彼此感化下，缆绳会绷得紧紧的，像一根绷直的缆绳一样。负责运输的货舱挂在缆绳上，在地面上装载货色，以很快的速度标的目的空间站行进，往返一次一般耗时一个礼拜时候。

此外，为连结均衡，在空间站远离地球的另一侧也要架设数万公里的缆绳子道，并在缆绳结尾毗连一个重量均衡器，为了抵消缆绳的质量，连结太空电梯的整体均衡。毗连地面的部门被称为基座，选址的时辰为了让从轨道上降下来的缆绳部门最短，一般建在赤道上，同时可以让太空电梯的极点矢量速度最快，停靠在空间站上的飞船可以或许以最快的初速度出航。所以，太空电梯从上到下的挨次是均衡器、空间站、缆绳、货舱、基座。

那么，太空缆绳那么长，不会断失落吗？建造太空电梯最年夜的挑战在于找到制造电梯缆绳的材料。若是用钢丝来建造，仅仅从9公里的高空中垂下来，它会被本身的重量拉断，而太空电梯需要从万米高空中垂下，上面还要挂一个货舱，所以钢丝是千万不成能用于电梯缆绳的。要用什么材料呢？这种材料必需十分健壮，克拉克在《天堂与喷泉》中建议用单晶材料制造，小说中是这么提议的，没想到后来发现的碳纳米管竟然真的可以胜任。碳纳米管作为一维纳米材料，重量轻，六边形布局毗连完美，具有很多异常的力学、电学和化学机能。碳纳米管具有杰出的力学机能，CNTs抗拉强度达到50～200GPa，是钢的100倍，密度却只有钢的1/6，至少比常规石墨纤维高一个数目级；它的弹性模量可达1TPa，与金刚石的弹性模量半斤八两，约为钢的5倍。的确就是最抱负的完美缆绳材料。

别的，太空电梯配备均衡器之后也会不变良多，它为何要有均衡器呢？这是因为颀长物体承受拉力的本事比承受压力的本事年夜得多。为避免太空电梯的缆绳被自身重量压垮，工程师想出了一个本家儿意，从同步轨道卫星上垂下36000公里长的缆绳，直达地面，在缆绳的另一头还有“均衡锤”。均衡锤以极年夜的速度绕地球运转，因为由离心感化，它能给缆绳施加很年夜的拉力，确保缆绳绷紧。这么一来，太空电梯的缆绳就安定多了。

作者：说夜

发表于 2018-10-24 00:00
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