美國加州一公司正研發首部太空升降機

發表於 2012-10-17 15:00 | 來源:互聯網

美國加州一公司正研發首部太空升降機

太空升降機,8年內載人登月

美國加州一間公司正研發首部載人到月球的「太空升降機」,預料八年內可建成登月。該部升降機由太空艙搭載上太空後,太空艙會發射一條特製纜索到月球表面,升降機便可沿著纜索運行至月球表面,直接運送人類或物資到月球。

這個破天荒計劃由前美國太空總署工程師萊恩策劃,他表示,目前會先在地球為這套升降機系統進行測試,利用一個氣球平台,將機械人送上兩公裡的高空。除了送人上月球外,這套系統亦可於其他範疇應用,如提供無線上網或作為監測器,觀察農作物收成及自然災難。

另外,美國太空總署研發了三枚以Android系統操作的納米衛星,計劃今年內發射。該三枚納米衛星外形如立方體,直徑只有約十厘米,重量少於一點八公斤,由載有Android系統的智能手機操作,將提供操作及通訊服務。

美國加州一公司正研發首部太空升降機

太空升降機的結構,以下是太空升降機的主要部份:

– 一座極高的基層塔

– 一個環繞著地球的平衡量

– 一條連接基層塔及這平衡量的電纜

– 一個在電纜上行走的電磁汽車

為了更能清楚太空升降機的概念,誠想想tetherball這遊戲。以一條繩連接著一個球及一支竿,並分別假設繩、竿、球為電纜、地球及平衡量。試想像球永久地環繞著那支竿旋轉,由於速度很快,繩子會被拉緊。那平衡量在電纜的一邊環繞地球旋轉,使電纜被拉緊。電磁汽車就會像火車在路軌上行走般在電纜上行走。

這就是太空升降機大約的運作情況。

基層塔的高度大約是五十公裡,當這基層塔建成後,科學家仍然要繼續在電纜這方面工作,而電纜會在赤道上伸延144,000公裡至太空。當整個建築完成後,電纜的長度大約是地球至月球的距離的三分之一。基層塔及電纜都會以強固的物質建造,於是它們便不會被地球及平衡量拉斷。

太空升降機可行性的研究包括了五項發展未來太空升降機的主要科技:

– 納米碳管(Carbon nanotube,CNT):比綱強一百倍的輕重量物質。直至最近,科學家缺乏一種輕的強固物質去建造需要伸延160,000公裡至太空的電纜。納米碳管的發展使太空升降機成為進入太空的其中一個可行方法。納米碳管是在大約十年前以激光快速摧毀石墨而發明出來的純碳圓柱體。它的拉力大約是二千億帕斯卡(200 Giga-Pascals);相比之下,石墨、石英及礬土都各自只有二百億帕斯卡的拉力罷了。美國太空總署認為這些纜的拉力大約需要六百二十億帕斯卡。

– 系繩科技(Tether technology):能夠把動量從一個物體轉到另一物體的長繩。現在,系繩通常是用於繫著進行太空漫步的太空人。連接著人造衛星與航天工具的系繩可拉著航天工具並以更高速度及更高的燃料效率擲出。當這項技術成功後,科學家可進一步地研究地球至太空的系繩的念頭。

– 電磁推進(Electromagnetic propulsion):電磁推進技術使火車在空氣上行走,由於摩擦力減少了,火車能以高速行走。磁力懸浮火車能以每小時三百哩(每小時五百公裡)的速度行駛,有數個國家亦開始使用這系統。這些列車會使用能放出大量熱能的強力超導磁鐵。科學家正追尋不須冷卻及以少量能量便可製造懸浮列車的室內溫度的超導體這會提升在36,000公裡長的行走太空升降機為高速、安全、高能量效率的系統的技術。

– 高樓技術(Tall tower technology):這會培養商業應用的高樓發展。現時最高的建築物只是三分之二公裡高。但現時的材料能使建築物的高度增加數倍。

– 太空航天工具(Space spacecraft):太空升降機的建築需要運輸用及多用途的太空航天工具來支援。這些工具的進一步發展會建造一個最終需要太空升降機去支援的大型運輸的太空為基本經濟。

這些計劃會被集合去建造四至六個在電纜上行走的懸浮列車。這些列車會在不同的地方(例如人造衛星)停站、或會放下貨物或以路軌作為高速發射舷梯。

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