来源 : 2001 年 07 期
乘『电梯』上太空
作者: 中流
人类遨游太空不再是梦想。现在人们已能乘坐宇宙飞船、航天飞机到太空,去探索宇宙的奥秘。但是,这些载人飞船很不方便,不仅每次运送的人员有限,而且需要花费太多的费用。能不能建造一条安全省事的道路通向太空,让地球人可以在地球与太空中随意往返呢?
很多科学家从耸入云端的铁塔和摩天大楼中的高速电梯得到启示,幻想建造一座具有同步卫星高度的铁塔,在塔中安装高速电梯。很显然,建造这样的通天铁塔只是人们的良好愿望,且不说其他条件,单是它的高度就必须达到3.58万千米高,相当于把地球的周长竖起来。为了使塔身稳定,其基座至少也得占40万平方千米的面积,这是人类难以办到的事情。另外,由于天梯太长,在所有已知的材料中,没有一种材料的强度能够达到建造这种超长天梯的要求。
能不能采用其它的方法建造天梯呢?美国航天专家康平里斯库改变思维角度,提出了一项新的“天梯计划”。他设想,从地球同步卫星上挂下一个长“梯 子”通向地面。如何使这个“下 放电梯”以及卫星悬在空中而不 掉到地面上来呢?必须再从同步卫星向上建造一个“上升电梯”。 当它所受向上的力同“一下放天 梯”互相平衡时,这个太空电梯便可以悬挂在空中了。这么长的“梯子”该怎么造呢?康平里斯库设想,先在地球同步轨道上,即距赤道3.6万千米的高空建一个大型航天站,然后从航天站开始,分别向上、下两头铺设天梯。先铺设500或1000千米,连接一只飞船或卫星,再继续铺设下去。上下天梯的铺设同时进行。
当然,这里讲的空中天梯,并不是真正的梯子,而是一种密封的通行电梯的管道。管道的四壁用电磁材料组成,利用电磁力推动电梯克服重力上升。电源由卫星上的太阳能发电站供给。
电梯是一个很大的密封车厢,可以乘人、装货。电梯上升的同时,跟随天梯一起绕地球转动,越升高,重力越小,上升就越省力。电梯返回地面时,它靠重力作用自动下降,只消耗很少的电能。目前,美国太空署已建立“天梯计划”实验室,估计在21世纪下半叶天梯建造工程将付诸实施。
不久前,英国科学家帕尔·博斯又提出了建造天梯的构想,引起了科学家的极大兴趣。他的计划是首先把足够多的电磁环发射到近地轨道,将这些电磁环叠成一条超长的空心管,环绕在地球的周围,再用一跟导线穿过空心管中央,首尾相接。这样,这根导线就产生一个磁场,而这个磁场产生的推力就用来支撑空心管。然后,用某种钩状物将一条普通的缆绳悬挂在环上,作为天梯的框架。这些设备都可以在地面制造。科学家估计,这种天梯将在未来20 ~ 30年内出现。
一旦天梯造好后,人们携带着设备就可以自由上下,建造空间站或修理通信站,甚至乘“电梯”上太空到外星球上去旅游或居住。到那时,人类进人太空,就如同跨进电梯间那么容易了。