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问答 | 人类能否使用“太空电梯”进入太空?便宜又便捷

时间: 2020-05-07 18:22:01        来源: 大风号

飞天毛毛虫:用化学火箭进太空还是成本高效率低,到底啥时候才能搞太空电梯?

大伊万

:今天咱们不谈地球上的事情了,谈谈天上的事情好了。首先大伊万必须说一句,起码以目前人类的技术水平,造太空电梯是堪比巴比伦神话中全人类联合起来建造“通天塔”的行动,浪漫是挺浪漫的,但实际上工程实现的可能性巨差。

首先,电梯必须得放在赤道位置,延伸到高度3.6万公里的地球同步轨道GEO,否则如果只延伸到近地轨道LEO,是否能维持电梯不掉下来暂且不说,后果就是电梯上端的自转角速度会超过地球的自转角速度,最后电梯偏移量越来越大最后会被扯断。

而如果放到赤道位置的话,起码应该选择风力较低、雷暴较少、大气环流稳定、地壳坚硬的区域来建造太空电梯的地面锚固点。目前有资料认为要建造太空电梯的话,需要在南太平洋海域建造一个2平方公里左右的人工岛,且人工岛的基础必须深入海床。

当然,选好了人工岛也只是迈出了第一步,接下来是怎样从下往上还是从上往下把36000公里长的电梯结构送到太空中去。单单这3.6万千米长的结构,其实就已经超出了目前人类能够提供的所有材料的拉伸强度,否则材料拉伸得太长了自己就会因为重力而断裂。这也就决定了以目前所有的材料来讲都不适宜建造太空电梯。目前有潜力建造的材料是碳纳米管,但是五十年之内无法工程实用化。

最关键的问题是,即使最后能够把这些工程上的难题一一解决,太空电梯的建造成本也已经超出了一国财力能够承受的极限:造价成本已经可以以数十万亿美元来计算了,远比把喜马拉雅山炸个口子或者在台湾海峡底下修高速公路来的刺激。且建造过程可能会长达百年。单靠一个国家的投资,财力上是绝对没有可能把它造出来的,更不用说还有政策和民意反复这种非技术性因素干涉了。

因此大伊万才觉得,太空电梯这种事儿,起码对2100年之前的人类来讲,如果真的要造,真的是堪比巴比伦人造“通天塔”的事件,过于浪漫主义,以至于根本不像是真的。

因此,目前人类进入太空的手段,还只能局限于化学火箭,没得治。但伴随着以Space-X为代表的新一代航天公司加入,目前的进入成本已经大大降低,有消息说“钢铁侠”马斯克准备在2030年左右将进入成本降低到800美元/千克,前提是猎鹰BFR研发完成。同时,还准备使用Starship在2045年左右向火星输送首批人类移民。这对于太空大航海时代来讲,某种意义上完全够了,也应该是当前我们努力的方向。