太空电梯,这个听起来很科幻的概念,却很有可能在我们有生之年成为现实。甚至有日本科学家预测,人类最早会在2050年建造出第一部电梯。真正的太空电梯,这可能吗?可能,如果你问我为什么这么说,它来自齐奥尔科夫斯基。
齐奥尔科夫斯基不仅没见过飞机,而且还是天生的聋子。连数学和物理都是自学的,他却敢于想象。他相信有一天人类能够离开地球,去往宇宙。
与火箭相比,太空电梯的构思就神秘多了。地球不是一个静止的球体,它无时无刻不在旋转。在赤道地区,地球自转的线速度可达每小时1670公里,如此高速旋转的球体上怎么能站得住细长的电梯呢?这听起来不可能,但实际上很有可能。
物体所受的引力与距离的平方成反比,也就是说离地球越远,所受的引力越小,而物体所受的惯性离心力则与距离的平方成正比距离。越大,那么在地表外一定高度,重力和惯性离心力趋于一致,达到平衡。这个位置被称为“地球同步轨道”。
地球同步轨道位于地球表面36000公里以上,但我们造电梯的时候,不能只造36000公里的长度。
从理论上来说,太空电梯的想法是完全符合事实的。即便以现在的人类科技水平,也基本可以满足建造条件。如果缺少任何东西,那就是建筑材料。
太空电梯的建造取决于电梯主体的重力和惯性离心力之间的平衡,而这种平衡的实现取决于“拉”效应,因此建造所需的材料太空电梯必须有足够的强度。目前已知能够满足太空电梯建造要求的材料只有碳纳米管,但是我们还无法将这种材料做的很长。世界上最长的碳纳米管材料只有半米。它是由科研人员完成的,所以建造一个数万公里的太空电梯需要时间。
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