來源：國際線上
2008年4月1日
太空電梯想像圖
來源：新華網 編輯：李小龍 據科技新聞網站報道，科學家在建造太空電梯技術上取得了關鍵性進 展，他們為解決太空電梯擺動這一難題找到了答案，人類在50年後有 望通過太空電梯登上太空不再是設想。 據報道，太空電梯的主體是一個永久性連接太空站和地球表面的纜繩 ，可以用來將人和貨物從地面運送到太空站。隨著技術的進步，人們 在建造太空電梯的技術上已經取得許多突破，但一項新研究指出危險 的擺動問題可能成為建造太空電梯的關鍵問題。 據長期從事該項目研究的科學家、捷克科學院天文學學會魯波斯·佩 裏克(Lubos Perek)教授介紹，因為用於建造太空電梯的纜繩將會長 達10萬公里，任何一個微小的擺動都會導致纜繩出現很大的振幅，比 如在太陽和月球的引力牽引作用，以及在太陽風的壓迫之下，太空電 梯將發生幅度很大的擺動。這種擺動將是是很可怕的，它不僅會使得 電梯上的人和貨物摔落下來，還有可能觸及空中的飛機、衛星等，一 旦倒塌下來後果更是不堪設想。 不過，魯波斯·佩裏克教授指出，他們過去一系列的研究為解決這個 關鍵問題找到了答案。首先，太空電梯必須建在地球赤道上。如果建 在赤道之外的地方，太空電梯勢必受到地心引力的影響而向下彎曲， 這個巨大的拉扯力是很難靠太空電梯本身的強度抵消的。 而且，太空電梯的角速度和地球本身自轉的角速度將會不一致，這樣 太空電梯將會被動的隨著地球轉動而到處亂繞圈子。其次，太空電梯 一旦出現擺動，其纜繩必然承受地心引力和離心力的雙重拉扯，因此 需要用相當剛性並且品質輕的材料製成，這樣可以減少其擺動幅度。 魯波斯·佩裏克教授說，目前最理想的材料就是碳奈米管。碳奈米管 是石墨中一層或若干層碳原子捲曲而成的籠狀“纖維”，直徑只有幾 到幾十奈米，內部是空的。這樣的材料很輕，但很結實。它的密度是 鋼的1/6，而強度卻是鋼的100倍。 第三，在太空電梯底座安裝一個可移動錨固裝置(Movable Anchor)。 可移動錨固裝置主要用來抵消太空電梯纜繩產生的擺動，而不是用來 起固定作用的。其原理是當太空電梯纜繩發生擺動，該裝置可以產生 與纜繩擺動相反的頻率，從而在一定程度上抵消纜繩的擺動。 第四，充分利用地球磁場。地球本身可以產生巨大的地磁場。魯波斯 ·佩裏克教授指出，因為太空電梯纜繩長達10萬公里，如果給它通上 電流，根據電磁感應原理，它就將可以產生一個巨大的磁場。這個磁 場和地球的地磁場發生相互作用，就可以產生巨大的作用力。就好比 始終有只巨大的手掌握住纜繩不讓它發生擺動。 也有科學家對魯波斯·佩裏克教授提出的解決方法表示懷疑，指出這 些方法在實際操作中可能會遇到問題。但魯波斯·佩裏克教授對自己 的方案很有信心，他說人類最快在50年之後就可以實現通過太空電梯 登上太空的夢想。 |