万风流浪漫未有火箭,日本将第二次考试太空电梯概念

万风流浪漫未有火箭,日本将第二次考试太空电梯概念。  据CNET报道,日本科学家将对太空电梯概念进行首次试验。这一理念最早来自20世纪70年代,由著名的火箭科学家齐奥尔科夫斯基提出。

现在人类或者卫星想要进入太空,唯一的选择就是运载火箭。但这种情况在不远的未来或许会有所改变。目前科学家们正在研究除去运载火箭以外,将人类和卫星送入太空的其它方式,比如水下太空枪、太空电梯、气球甚至弹射器,它们都有可能实现这个目标。或许很多人认为这是白日做梦,但或许几十年后就会成为事实,等时间证明这一切吧。

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  这项试验将在2018年9月11日举行。试验内容为:从日本的种子岛太空中心向国际空间站发送两颗尺寸约为10×10×10厘米的超小型卫星,两颗卫星之间由10米长的钢绳链接,在钢绳上装有一个形似电梯的箱子。这两颗卫星在到达国际空间站后将被放入太空,日本的研究人员将尝试使用电机来移动钢绳上的箱子,用以模拟太空电梯的工作原理。

太空喷泉

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太空喷泉由两部分组成,地面站和空间站,它们被认为是太空电梯的替代品。提出这个想法的团队负责人指出,它之所以被命名为太空喷泉,因为它的工作原理与喷泉类似,只要水压一直保持稳定,球就能停留在喷泉的水柱之上。

  未来,太空电梯的一端将保持在地球表面,另一端则将被固定在相对于地球是静止的国际空间站上。如果这项技术可以发挥作用,那么将大大降低向空间站运输货物的成本。如今火箭或航天飞机运送每公斤载荷需花费近22000美元,而太空升降机运送每公斤载荷只需约200美元。不光是货物运输,太空升降机也可以搭载乘客升入太空,使人们实现“站”在太空中欣赏宇宙美景的愿望。

太空喷泉的地面站是一个呈个”U”形的腔体,空间站则是一个倒置”U”形腔体。空间站停留在太空,不停的向地面站发射磁性小球,磁性小球不停在地面站和空间站之间来回碰撞反弹。地面站内的装置会对磁性小球不断的加速,所以能将载荷推入太空。

  目前该项目的承包商是日本大林组建筑公司,他们已经提出了自己雄心勃勃的计划。根据其理念,太空升降机可以把人抬高至9.6万公里,直接进入太空。每个电梯厢将由6个长约18米宽约7.3米的胶囊组成,可以容纳30人。

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轨道环

  然而,目前这一计划中还存在着诸多技术问题和风险。比如:由于地球自转的原因,升降机在上升时需要极高动力。除此之外,链接地球与空间站之间的缆绳必须是特殊材料制成,并可承受宇宙射线的辐射。此项目除了将花费巨大资金之外,一旦出现事故,将给空中和地面带来惊人的损失。

轨道环与太空电梯密切相关,但它又与太空电梯不同。它是围绕地球的一个大圆环,环上若干的点与地面上的地面站相连,乘坐地面站中安装的电梯就能进入太空。这个构思最早由尼古拉·特斯拉在上世纪70年代提出,因为耗资巨大而从未实施。

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超音速飞机

曾经有两位科学家建议设计特殊用途的飞机实现太空旅行,比如超高音速飞机,它可以在普通飞机和火箭之间切换。以火箭的形式进入太空,以飞机的形式返回地面。

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气球

一家名为World
View的公司提出了一种传统的方法,利用氦气球将人类送入太空。每次能搭载6名旅客和两名飞行员的气球会升到同温层和太空。2014年6月18日,World
View制造的原型机试飞成功,但它有一个致命缺点就是速度太慢,需要两个小时才能进入太空,但同时它给人们提供了令人惊叹的美景,还能让乘客免受加速度的刺激。

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弹弩

一家名为SpinLaunch的初创公司提出了一种大胆的想法,他们考虑利用弹弩将人类送入太空。所谓的弹弩其实是一台高速旋转的离心机,它能以4800公里的时速将负荷”甩入”太空。最终NASA放弃了这个项目,因为它与火箭比起来,可靠性不足,安全性太差。

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发射回路

发射回路是由一些用保护材料覆盖起来的磁性电缆构成,也被视为电磁弹射器的高级版本。与其它构思不同,发射回路的两个端点都不在太空而全部建立在地面。就像游乐园里的过山车,轨道的高点从太空中经过,飞船从地面上一个端点出发,沿着轨道进入太空并到达另一个端点。虽然大家都感觉这个构思可行,但我们看到它成为现实的可能性不大,因为它将耗费大量资金。

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电磁弹射器

2012年,磁悬浮列车的发明人James Powell与航空工程师George
Maise一起合作,致力制造StarTram大型弹射器。这种弹射器类似高速磁悬浮列车,运行管道一端在太空中,另一端在地面上。位于太空一端的管道需要采用钢梁固定在地面上,载荷经过磁加速从地面出发,从太空端弹出,从而实现太空之旅。

按照他们的计划,将制造两种类型的弹射装置。载人装置将耗资600亿美元耗时20年,而货运装置将耗资200亿美元耗时10年。如果计划成功,每公斤的货物运输成本为50美元,每人的旅行费用只需要5000美元。同时,这套装置还可以用于
保护地球免受行星撞击。

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太空枪

构思中的太空枪不能发射人类,但它可以把货物射入太空。发明家约翰·亨特(John
Hunter)将其命名为QuickLauncher,是一把长度为1100米的太空枪。在提出这种构思以后,亨特还测试了一把130米长的原型枪。按照亨特的描述,如果QuickLauncher设计成功,它运送每公斤货物的成本为113美元。他坚信如果他能获得5亿美元投资,7年内这种太空枪将成为现实。

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天钩

如果把地球比喻为池塘,天钩就是从太空中鱼竿上落下来的巨大鱼钩,它停留在空中的某个地方。这似乎与太空天梯的原理类似,但天钩并没有触及地面,它也没有地面站,载荷需要借助火箭或其他推进装置被送至天钩缆绳末端。

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太空电梯

太空电梯跟它的名字一样,是一部构思中的从地面可以直达太空的电梯。1895年,一位俄罗斯科学家首次提出了这一构思。整个系统由四到六条电缆组成,电缆上挂载有电磁运载器,它们穿过上层大气和太空的各个平台。运行时速数千公里,底部接高出地面50公里的地面中转塔,顶部接空间站或者小行星。为避免飓风的影响,地面塔必须建设在赤道附近。NAS曾乐观的估计,如果构思成功,每公斤负荷的运输成本将由7000美元下降为52美元。

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