太空电梯取得关键进展 登上太空不再是梦想

太空电梯想像图

网易探索4月1日讯，据科技新闻网站报道，科学家在建造太空电梯技术上取得了关键性进展，他们为解决太空电梯摆动这一难题找到了答案，人类在50年后有望通过太空电梯登上太空不再是设想。

据报道，太空电梯的主体是一个永久性连接太空站和地球表面的缆绳，可以用来将人和货物从地面运送到太空站。随着技术的进步，人们在建造太空电梯的技术上已经取得许多突破，但一项新研究指出危险的摆动问题可能成为建造太空电梯的关键问题。

据长期从事该项目研究的科学家、捷克科学院天文学学会鲁波斯·佩里克（Lubos Perek）教授介绍，因为用于建造太空电梯的缆绳将会长达10万公里，任何一个微小的摆动都会导致缆绳出现很大的振幅，比如在太阳和月球的引力牵引作用，以及在太阳风的压迫之下，太空电梯将发生幅度很大的摆动。这种摆动将是是很可怕的，它不仅会使得电梯上的人和货物摔落下来，还有可能触及空中的飞机、卫星等，一旦倒塌下来后果更是不堪设想。

不过，鲁波斯·佩里克教授指出，他们过去一系列的研究为解决这个关键问题找到了答案。首先，太空电梯必须建在地球赤道上。如果建在赤道之外的地方，太空电梯势必受到地心引力的影响而向下弯曲，这个巨大的拉扯力是很难靠太空电梯本身的强度抵消的。

而且，太空电梯的角速度和地球本身自转的角速度将会不一致，这样太空电梯将会被动的随着地球转动而到处乱绕圈子。其次，太空电梯一旦出现摆动，其缆绳必然承受地心引力和离心力的双重拉扯，因此需要用相当刚性并且质量轻的材料制成，这样可以减少其摆动幅度。鲁波斯·佩里克教授说，目前最理想的材料就是碳纳米管。碳纳米管是石墨中一层或若干层碳原子卷曲而成的笼状“纤维”，直径只有几到几十纳米，内部是空的。这样的材料很轻，但很结实。它的密度是钢的1/6，而强度却是钢的100倍。

第三，在太空电梯底座安装一个可移动锚固装置（Movable Anchor）。可移动锚固装置主要用来抵消太空电梯缆绳产生的摆动，而不是用来起固定作用的。其原理是当太空电梯缆绳发生摆动，该装置可以产生与缆绳摆动相反的频率，从而在一定程度上抵消缆绳的摆动。

第四，充分利用地球磁场。地球本身可以产生巨大的地磁场。鲁波斯·佩里克教授指出，因为太空电梯缆绳长达10万公里，如果给它通上电流，根据电磁感应原理，它就将可以产生一个巨大的磁场。这个磁场和地球的地磁场发生相互作用，就可以产生巨大的作用力。就好比始终有只巨大的手掌握住缆绳不让它发生摆动。

也有科学家对鲁波斯·佩里克教授提出的解决方法表示怀疑，指出这些方法在实际操作中可能会遇到问题。但鲁波斯·佩里克教授对自己的方案很有信心，他说人类最快在50年之后就可以实现通过太空电梯登上太空的梦想。（和平）