2050年,乘着“电梯” 就能进太空?

    14日,日本太空电梯协会在福岛县一个试验场进行了太空电梯试验并在社交网站上介绍了全过程。一个白色巨大气球垂着线缆飘在高空,升降机搭载机器人在强风中沿线缆高速升至距地面数十米处。随后,机器人从升降机中跳下并在空中打开降落伞着陆。日本太空电梯协会目标是到2050年建设高度可达10万千米的太空电梯,进行太空货物输送、太空采矿等。日本太空电梯协会会长大野修一认为太空电梯将是人类探索太空资源的必要工具。即使升降机真的能到达太空,但如果要降落在月球或其他行星上比如火星,还要解决许多技术性问题。通过此次实验,实验团队试图寻求使用降落伞和逆向喷射等安全着陆的方法。
 
  与火箭发射飞船需要摆脱地球引力的速度不同,由于“太空电梯”的中转站和电缆与同步卫星一样绕地球转动,因此只要将飞船运送至中转站放出,飞船就可以像被投出去的链球一样获得摆脱地球引力的速度。
 
  据了解,碳纳米管是太空电梯工程师大的希望,但是该希望非常渺茫。2006年一项研究提供了一种设计模型,该模型预测在大约10万公里长的碳纳米管长度,将不可避免地存在缺陷,导致线缆整体强度降低大约70%。在新研究报告中,美国科学家波佩斯库提出了一种独特的解决方案,虽然碳纳米管从理论上讲是太空电梯线缆的理想选择,但事实上当前很难制造长度超过几厘米的碳纳米管。他们强调称,一些复合材料可以将碳纳米管和其它材料结合在一起,这样强度会减弱一些,但是我们正在快速接近满足具有自修复机制超级建筑的材料强度范围。
 
  研究人员指出,“自动修复机制”可以确保高应力等级下的可靠性,同时允许建筑结构使用硬度较低的材料,使实际可行性更近一步。
 
  波佩斯库提出太空电梯的主要原理至少在某种程度上接近于肌腱和脊椎的自我修复能力,它明显不同于钢铁的强度特征。研究人员认为,将这种自我修复功能添加在太空电梯设计中,意味着不再需要未来科技材料满足人们的想像空间。他们说:“我们认为一种超级结构设计不仅能允许组件出现故障,还可以通过自我修复机制取代损坏组件。这将使结构在不损坏其完整性的情况下,能够在较高负载下运行,同时,这将使巨型建筑结构基于现有材料建造成为现实。”