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乘电梯上太空? 2018年有望变现实

来自美国和日本等国的科学家们正致力于太空电梯的研发,乐观地估计,这项由科幻大师提出的设想有望在2018年变为现实   

    目前人类要登上太空,还是只能依靠巨大的燃料消耗,像发射巨型礼炮似的将人类射入神秘而遥远的太空世界。也许在不久的将来,当我们想进入那个遥远的神秘世界时,可能就只是动动手指,按几个按钮的工夫了。 

   美国和日本等国的科学家们一直在积极地进行太空电梯的相关研发工作,几项极具竞争力的太空电梯制造项目也正在启动当中,各种材料的制作,各个部件的研发都在紧锣密鼓地进行着。日本科学家还专门成立了“日本太空电梯协会”(Japan Space Elevator Association),来投入对此项目的研究。此外,世界各国的科学家以及像NASA这样相关的政府组织也在积极关注这项工作。值得一提的是,太空电梯项目相关的科学研发组织还专门为此设立了电梯舱最佳及最快设计奖,积极鼓励相关的研究设计创新。 “上太空就像出国一样”   

    “太空电梯”的设想是由著名科幻小说大师阿瑟·克拉克(Arthur C. Clarke)在1979年的著作《天堂喷泉》(The Fountains of Paradise)中首次提出的。与电影《星际迷航》(Star Trek)中的“折叠驱动器”(Warp Drive)或是H.G. Wells的“时间机器”(The Time Machine)不同,太空电梯的设想并没有过多科学定律的参与,它呈现出的是一系列异常复杂的工程问题  

     当然,首先需面对的一个重大难题就是电缆的制作。这条上下加起来至少得达到22000英里,也就是36000千米的电缆线或是其他扁平的带状线缆,是用来带动升降运输舱的。  当然电缆本身的超轻重量和超高强度自是不必说,它们必须能够抵御得住来自大气层内外的各种冲击和压力。根据相关设计小组的介绍,碳纳米管(Carbon Nanotube)是目前最佳解决方案。这种由高精微粒子所形成的纤维材质目前正由日本一家大型的纺织企业研制开发并大量生产。  据日本大学精密仪器工程学教授、同时也是日本太空电梯协会的研究员青木芳夫(Yoshio Aoki)对《泰晤士报》介绍,太空电梯所用的电缆线必须是目前最结实的碳纳米管的四倍强度,也就是相当于普通不锈钢材质180倍的强度。在过去的5年中,剑桥大学的相关研究人员已经把这种材质的强度提高了大约100倍。 

    而同样的,当电梯升入太空后,其供电问题也是一大难题。青木芳夫教授说:“我们正在考虑,看看能不能利用高速子弹头列车的相关技术,而且碳纳米管是极佳的导电材料,因此我们还可以再利用一根缆线专门用来提供整个运输过程的供电需求。”   运输舱的承载量,必须尽可能达到最大。一部太空电梯当然不仅仅只能是运送人这么简单,必须还能够将太阳能发电机或者地球上大批放射性核废物运送到太空中进行销毁或是再利用。  日本计划在11月份举行一次国际会议来为太空电梯项目的具体运行制作一张时间表。日本太空电梯协会主席Shuichi Ono在讲述这一计划时兴奋地说道:“以后就像是出趟国一样,任何人都能够乘电梯升上太空。”   “不是一个可能性问题,而是时间问题”   

     在“太空电梯协会”紧锣密鼓研究的同时,CNN的消息称,美国的LiftPort公司以及NASA也都在致力于将这个科幻梦想变为现实,NASA还拥有400万美元的太空电梯基金,以鼓励相关的成功设计。在美国,至少有300位科学家在为此而奋斗。此前在2006年,LiftPort就曾经宣布,他们已经成功地制造了1英里的太空电梯,机器人可以沿着电缆爬行300米左右。根据LiftPort的时间表,2018年是他们计划中太空电梯成功“登天”的时候。而日本太空电梯联合会则认为到2030年,太空电梯应该已经开始投入建设了。  不过在一片衰退和经济危机的哀声当中,这样的乐观前瞻是否能够顺利实现,仍然是一个问题。并且,除了经济方面的原因之外,技术上的障碍也仍然摆在人们面前。美国麻省理工学院太空航空学教授杰夫·霍夫曼(Jeff Hoffman)就认为这个项目的实现还有待时日,“我们要找到能够伸展3万公里的材料,尽管这很难,不过我肯定,假以时日,我们能做到。这不是一个国家或者一个公司能做到的事情,必须要全世界一起来努力”。  

     其他的困难,还包括如何建立电梯所在的基地,如何设计以及选址的问题。霍夫曼教授透露,几个可能的选址包括了南中国海、西澳大利亚以及太平洋(601099股吧)上的加拉帕戈斯群岛。这些地方都不会被台风侵袭,可以保证太空电梯的安全。“因为太空电梯需要安装在和地球相对位置不变的轨道上,因此在靠近赤道的地方修建比较理想。”   

    “修建太空电梯不是一个可能性的问题,而是一个时间问题。我不知道它会不会在我的有生之年修建成功,或者是还需要100或者200年。但是它离我们的距离已经足够近了,因为我们已经可以在现实的层面上来谈论它。”霍夫曼教授虽然对具体的时间表不太确定,但是他却相信,太空电梯将会开辟人类历史的一个新时代,“它对于人类技术是革命性的,不光只对空间旅行而言”。


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