太空升降機

太空升降機

太空升降機是美國宇航局提出的一種地球-太空運輸系統。2010年8月,美國恆星公司提出,將向太空發射12架太空飛行器,每架攜帶200張大網,把漂浮在近地軌道的太空垃圾殘片清理乾淨,為將來的“太空升降機”剷平道路。升降機有著納米材料構成的長長的電纜,從地球一直延伸到距地面2.2萬英里處的某個位置,用它的密封艙運送客人和物體到太空去

構想

太空升降機太空升降機

恆星公司總裁傑羅姆·皮爾森是研究空間升降機的早期先鋒之一。1975年時,皮爾森就寫過一篇文章,主題為創造阿瑟·克拉克的夢想。阿瑟·克拉克在他廣為流行的科幻小說《天堂的噴泉》中描述了太空升降機。升降機有著納米材料構成的長長的電纜,從地球一直延伸到距地面2.2萬英里處的某個位置,用它的密封艙運送客人和物體到太空去。

核心內容

太空升降機計畫的核心內容是建立一條從地球表面向太空延伸、長達10萬公里的“索道”。索道電纜近地的一端將固定在位於太平洋中央的地面基地里,另一端將聯結著一個沿空間軌道運行的物體。電纜在引力的作用下保持緊繃,升降機就可以沿著電纜上下運行了。在電纜大約1/3,也就是距離地球3.6萬公里的地方,物體的軌道周期約為一年。
建造太空升降機的第一步,是將一顆攜帶著卷好的電纜的對地靜止軌道衛星發射上太空,待衛星進入軌道後,讓電纜的一端藉助重物墜落回地面,而另一端則可以伸向太空。而後機械升降機便可以順著電纜,從地面攜帶衛星、太空探測器甚至旅客,向上爬入太空。
此前最大的技術難題曾經是找到足夠牢固而且很輕的材料來製造電纜。但材料科學領域近期所取得的進步,尤其是在碳納米管方面的發展,極大地提高了建造太空升降機的可能性。目前超微型碳管的硬度已經可與鑽石媲美,並可以彎曲而編織起來。從理論上講,1米寬、如紙般薄的納米管織物便足以負載太空“電梯”了。

建造障礙

建造太空升降機的最大障礙之一就是空間垃圾碎片:報廢衛星、火箭碎片以及任何人類製造發射的不能再用的物體。

解決

美國恆星公司將用7年時間,建造12架恆星公司的電動殘骸清除器(EDDE)太空飛行器將可能捕獲當前漂浮在近地軌道的所有超過2千克的2465個可識別目標。捕獲之後,EDDE或者把它們扔到南太平洋,或者送到離地球更近的地方,以便它們能進入大氣層燒毀或最終落下來,或者回收這些材料。EDDE收集的鋁和其他材料將能被用於建造主站或存儲設備。

恆星公司計畫於2013年試飛,如果一切順利的話,將在2017年開始清除太空垃圾。公司已經將項目從DARPA轉移到了美國宇航局,可能以後會到聯合國,以此緩解人們對於EDDE軍事目的的猜測,擔憂它們可能會把敵對國的衛星從軌道上清除。

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