往上走?等待太空电梯

原标题:往上走?等待太空电梯

长期使用的科幻小说级太空电梯技术即将在现实世界中受到考验。

往上走?等待太空电梯

日本STARS-Me(空间拴系自动机器人微型卫星电梯)的有效载荷抵达国际空间站

日本太空官员说,该测试将涉及一个小盒子(一个“攀登架”),该盒子将沿着一条长约9米的电缆移动,并在两个立方体之间拉紧。迷你卫星上的摄像机将监视电动箱的运动。

国际太空电梯协会(ISEC)总裁皮特·斯旺(Pete Swan)表示:“即将进行的实验提醒我们,太空测试对于重大项目的进展至关重要。”

日本STARS-Me(太空拴系自动机器人微型电梯)实验的艺术家插图。

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银河港

尽管STARS-Me是一项重要的实验,但建立太空电梯仍然是一项“艰巨的任务”。

最近,ISEC认识到必须在更大的框架内讨论整个空间电梯项目。太空电梯的新视野集中在认识到基本基础设施是讨论的起点。倡导者说,但是建立基础设施可能会带来很大的事情-一个“银河港口”,它将 在最终边界实现大量 商业活动。

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未来也许有太空中的大型商业和工业区,这是由这种新型革命性的太空通道运输系统(电梯)所支持的。

关键问题

倡导者说,来自地球的太空电梯运行可能使商业企业成为“银河港”。

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太空电梯有两个关键问题,但每个问题都可以解决。

第一个(也是最棘手的)问题是使系绳材料足够坚固,以支撑其自身在地球静止轨道悬挂的重量。

经过数十年的努力,已经取得了进步,可以制作出长10万公里并具有所需强度的结构。最好的材料是基于碳结构的碳纳米管或石墨烯片。

第二个问题涉及避免电梯带与卫星和空间碎片的碰撞。

由于升降机将固定并且太空碎片正在高速运动,因此,一旦发生碰撞,将可能切断电梯。一种解决方案是在电梯中产生“波浪”以避免撞击。

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OneWeb,SpaceX和其它公司计划通过向近地轨道发射数千颗新卫星来提供全球互联网连接的计划使冲突问题变得更加突出。太空电梯将需要避开所有这些卫星,或者卫星本身将需要主动避开。

月球电梯

另外科学家想要建造一个通往月球的电梯。该计划是在月球上创建一个永久性的系绳系统,该系统可重复使用,可替换和可扩展。

系绳的一端位于月球表面,固定在月球赤道的电梯着陆点Sinus Medii。另一端将在拉格朗日点处的引力空间的平衡点。将系统安装到位将允许沿着系绳的长度往返于月球表面和顺月空间环境的物质运输。

通过使用太阳能“电梯轿厢”将货物运送到月球表面,整个航天器系统(例如起落架,下降发动机和推进剂)将不再需要进行飞行任务。

该图显示了可操作的“月球电梯基础设施”。

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减少重力限制

科学家对月球太空电梯基础设施已经进行了将近二十年的研究,它是从地球电梯的原始项目演变而来的,没有重力的严格限制。

科学家仍在努力寻找恰到好处的“绳索”。目前有12种足够坚固的材料,登月太空电梯的核心将被坚固的材料包裹起来,形成一个复合绳。

太空电梯专家杰罗姆·皮尔森(Jerome Pearson)设想了这一概念带来的巨大机遇-但还需要做更多的工作。

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基本事实

月球资源的提取和开发可以促进月球表面的活动和月球系绳的建设。

需要一支机器人大军挖出月球上的尘土和岩石,看看里面有什么。

月球的冰可以被加工成氧气和水,以及火箭燃料。月球系绳作业可以为非常规太空任务建立一个月球下的主要燃料仓库和造船厂。

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首先要对系绳材料进行地面测试,以选择最适合月球空间电梯计划的材料。然后,将材料带到国际空间站,以验证系绳能否在紫外线和辐射中幸存下来。下一步是将这些材料发送到拉格朗日点进行实验。

登月电梯将改变我们与月球,火星和其它空间的互动。

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