全球第一顆人造衛(wèi)星是前蘇聯(lián)在1957年就正式發(fā)射成功的，在完成肩負(fù)的探測(cè)信息任務(wù)后就隕落了。而這顆人造衛(wèi)星也代表了人類(lèi)對(duì)于未知宇宙的開(kāi)始。隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展，各國(guó)的火箭技術(shù)已經(jīng)在逐漸發(fā)展當(dāng)中。美國(guó)民航在降低火箭研發(fā)成本上也有所突破，研發(fā)制造了獵鷹等可以重復(fù)使用的火箭，但是成本昂貴的傳統(tǒng)化學(xué)燃料火箭依然是主流。

      據(jù)悉俄羅斯托木斯克理工大學(xué)的阿列克謝院長(zhǎng)表示：中國(guó)近期除了提出的地月空間區(qū)建設(shè)，還在計(jì)劃打造配套的“太空電梯”進(jìn)行地月物資的運(yùn)輸，而太空電梯就是在降低太空火箭成本形勢(shì)下出現(xiàn)的，這也代表了一種新的入軌方式。

出品|國(guó)器

       連接萬(wàn)公里高靜止軌道的太空電梯可作為航天器的中轉(zhuǎn)站

      太空電梯設(shè)想主要是通過(guò)一種高強(qiáng)度、高韌性纜繩通過(guò)地球地面基座，將所要運(yùn)載的航天荷載直接送入建設(shè)在距離地球，3.6萬(wàn)公里靜止軌道上的大型太空站，也就是將靜止軌道作為一個(gè)中轉(zhuǎn)站由此可以最大程度地減少太空發(fā)射成本。據(jù)了解該太空電梯可以長(zhǎng)達(dá)10萬(wàn)公里左右。而該設(shè)想將靜止軌道作為中轉(zhuǎn)站的主要原因就是火箭所要消耗的能量將隨著高度的升高而更多，運(yùn)輸難度也隨之增高。但是當(dāng)火箭到達(dá)靜止軌道時(shí)，火箭的運(yùn)載難度將迎來(lái)第一次降低。同時(shí)靜止軌道是最符合星體之間的旋轉(zhuǎn)和距離的選擇。所以靜止軌道上的中轉(zhuǎn)站將最大程度地承接航天器運(yùn)輸?shù)男枨蟆?/p>

       制造太空纜繩的材料可選擇強(qiáng)度堪比276倍鋼鐵的碳納米管。其實(shí)太空電梯設(shè)想在20世紀(jì)70年代就出現(xiàn)了，但是此前的具體尚處于理論規(guī)劃當(dāng)中。其實(shí)我們不難看出太空電纜以及空間站建設(shè)是其最關(guān)鍵的地方。目前中國(guó)已經(jīng)在逐步展開(kāi)地月空間經(jīng)濟(jì)區(qū)的建設(shè)，整體工程規(guī)模是非常龐大且耗時(shí)長(zhǎng)達(dá)30年。而在太空纜繩研發(fā)上，中國(guó)清華大學(xué)團(tuán)隊(duì)就在2013年制造了半米長(zhǎng)的碳納米管。其性能在全球首屈一指，畢竟此前毫米級(jí)碳納米管就是最大的突破。據(jù)了解碳納米管整體性能非常優(yōu)異，可以承受60噸級(jí)的巨大壓力，其強(qiáng)度可以達(dá)到276倍的鋼鐵程度，這也讓碳納米管成為太空纜繩的不二選擇。

       太空電梯以電磁原理和燃料結(jié)合產(chǎn)生動(dòng)力最高時(shí)速近200公里,太空纜繩將地球和空間站直接連接起來(lái)，這意味著此后地月空間經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)開(kāi)展起來(lái)也將更加簡(jiǎn)便。其實(shí)太空電梯憑借著地球自轉(zhuǎn)角速度成為一種柔性連接電梯，同時(shí)在地心引力與向心加速度作用下纜繩可以保持繃緊狀態(tài)以此保障電梯升降，而電梯運(yùn)載速度預(yù)計(jì)是可以達(dá)到每小時(shí)200公里。太空電梯升降其實(shí)主要是通過(guò)電磁原理，如此燃料的使用量也隨之減少了。就項(xiàng)目總體來(lái)說(shuō)，太空電梯的可實(shí)行性還是非常高的。

        太空電梯將為地月空間區(qū)的建設(shè)進(jìn)行地月往返的物資運(yùn)輸，太空電梯一旦建設(shè)就可以展開(kāi)相關(guān)運(yùn)輸工作，不僅僅使航天成本降低，運(yùn)輸安全性也可以提升，也將在最大限度上促進(jìn)國(guó)際航天運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展。目前中國(guó)已經(jīng)在逐漸展開(kāi)太空電梯的建設(shè)，其相當(dāng)于地月空間經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)的基礎(chǔ)部分�？梢哉f(shuō)在太空電梯建設(shè)方面，中國(guó)相對(duì)于其他國(guó)家已經(jīng)是領(lǐng)先一步。由此也令人想到中國(guó)的基建狂魔之稱(chēng)，不過(guò)此次的工程也是已不能用超級(jí)工程來(lái)稱(chēng)呼了，相信中國(guó)到時(shí)太空電梯和地月空間區(qū)的建設(shè)將讓世界再次為之震撼。