太空電梯
20世紀70年代,美國物理學家皮爾森提出了“太空電梯”的概念。沒人理睬他的設想,還勸他“改行寫科幻小說去吧”。1979年,發現同步靜止衛星軌道的阿瑟·克拉克,在他的小說《天堂的噴泉》裏,描述了在一個熱帶島嶼建造太空電梯的故事。他從技術角度說明太空電梯的可行性和必要性。
太空電梯,人類夢想中的通天塔。美國國家航空航天局科學家第一次將太空升降機的概念描繪在了紙上。在一份可行性評估報告中,描繪了這一夢想的可行性和所需技術。他們的結論是:50多年後,憑借少許運氣和大量研究工作,人類將能以每1千克體重約10美元的價格,體驗生命中最長、最刺激的升降機旅行。這樣的一次旅行隻需24小時。
是預言不是夢想
太空電梯?盡管這聽起來更像科幻而不是科學。美國的科學家們依然把它列為未來可行的計劃之一。
太空電梯的主體是一個永久性連接太空城和地球表麵的索道,可以用來將人和貨物從地麵運送到太空城。太空電梯的索道一端固定在一顆小行星上,一端固定在地球上,用太空電梯把零部件帶上太空,在那裏組裝成各種太空城。為了使這條索道突破地心引力的影響,太空中的一端必須與一個重量巨大的天體相連,可以是一個太空站,也可是一顆小行星。
太空電梯還能用做一個發射係統。因為太空電梯必然被地球帶動旋轉,而越高的地方速度越快。所以,將飛船、太空車從地麵運送到大氣層外足夠高的地方,隻要一點加速度就可以起航了。
美國國家航空航天局設想,在赤道建造一個地麵站,在太空建造一個空間站。它們之間用索道連接,太空車沿索道飛奔上下。
首先,在赤道上建造高度超過32千米的高塔,並從最高點延伸出36000千米的索道。索道的另一端到達地球的同步靜止軌道。在這個軌道上,物體運行的速度與地球旋轉同步。這樣,太空電梯將地球與太空站連接,才能與地球上的基地位置保持垂直。
這一天體向外太空旋轉的力量與地心引力抗衡,產生離心力,將使索道繃得很緊很直。太空車、電磁車在索道中心的索道或隧道穿行。
通天妙方
太空電梯技術非常複雜,有無數的問題需要解決。例如,用什麼材料製作太空電梯?怎樣保證安全?如何避免太空電梯受到太空垃圾和碎片的襲擊?美國國家航空航天局和美國空軍正在試驗,利用地球磁場自行產生電力,使太空站能夠自動補充能源。
同時,美國國家航空航天局的工程師還在設計一種發射塔。它將是一個16千米高的太空港。從太空港發射航空運載工具、物品、宇航員和太空遊客。美國國家航空航天局相信,依靠高強度和超輕巧材料,建成16千米的高塔並不困難。
太空電梯可從地麵直接通往位於赤道上空的地球同步空間站。在地麵與空間站之間運送大批乘客和貨物。太空電梯有望成為21世紀後期,地麵到太空的主要交通工具。按照今天運載火箭的標準,太空車以超過時速2.72萬千米運行,一個多小時到達36000千米的空間站。
太空索道可以是一條長長的帶子,也可以是一根圓圓的管子。人們可以選擇電梯箱或太空車、電磁車旅行。遊客可以坐在電梯上舒適的座位,欣賞幾段特意為太空旅行創作的太空音樂;手捧一杯咖啡,品嚐一下太空咖啡的美味,輕鬆地飛上空間站。當然,人們也可以乘坐太空車一麵遊覽太空美景,一麵體會速度和驚險。沿著太空索道飛行,一定更刺激。你更喜歡哪一種呢?