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《流浪地球2》里的太空电梯,日本大林组真能造出来吗?

创作时间:
作者:
@小白创作中心

《流浪地球2》里的太空电梯,日本大林组真能造出来吗?

引用
搜狐
4
来源
1.
https://www.sohu.com/a/803256627_163278
2.
http://m.top168.com/news/show-68592.html
3.
https://zh.cn.nikkei.com/columnviewpoint/column/56247-2024-08-16-05-00-23.html
4.
https://zh-cn.futuroprossimo.it/2024/05/un-cavo-verso-linfinito-in-giappone-progettano-ascensore-spaziale/

2024年上映的科幻电影《流浪地球2》中,太空电梯成为了引人注目的焦点。然而,早在2012年,日本著名建筑公司大林组就提出了一个惊人的计划:在2025年开工,2050年完成一座通往太空的电梯。如今时间节点已经临近,这个雄心勃勃的计划进展如何?

01

大林组的太空电梯方案

大林组的设计方案堪称宏大:在赤道附近的海面上建立“地球港”基地,通过一根由碳纳米管制成的超强缆绳,将地面与太空中的多个设施连接起来。这根缆绳长达9.6万公里,沿途设置多个重要节点:

  • 近地轨道卫星投放门:位于约300公里高度,负责释放人造卫星到预定轨道
  • 静止轨道站:位于3.6万公里高度,包含居住单元、实验单元等设施
  • 平衡锤:位于最顶端,用于保持整个结构的稳定

按照设计,太空电梯的升降机将以约200公里的时速运行,乘客和货物只需一周时间就能到达静止轨道。

02

技术挑战:从材料到环境

然而,这个看似完美的方案面临着巨大的技术挑战。首当其冲的就是关键材料——碳纳米管的制造难题。

碳纳米管被誉为“梦幻材料”,其理论强度高达200GPa,密度仅为钢的1/6,是制造太空电梯缆绳的理想选择。但目前的技术水平还远远无法满足需求:

  • 大林组需要一根长达9.6万公里的单根碳纳米管,而目前能制造的合格产品还不足1厘米
  • 升降机与缆绳摩擦产生的热量在太空中难以消散,这对材料的热导率提出了更高要求

除了材料问题,太空电梯还将面临来自太空环境的多重威胁:

  • 空间碎片:随着太空垃圾的不断增加,如何避免撞击成为一大难题
  • 宇宙辐射:强辐射环境对设备和人员都是严峻考验
  • 极端天气:大气层内的风暴、雷击等自然现象也可能影响运行安全

此外,由于需要与地球保持同步,太空电梯必须建在赤道附近。然而,目前具备相关建设能力的国家大多位于北半球,这无疑增加了项目的复杂性。

03

前景展望:梦想照进现实?

面对重重挑战,大林组的专家也承认,目前仍有许多技术难题需要解决。负责该项目的渕田安浩表示:“预计电缆加固总共需要510次,到完成为止共需要大约20年时间。”

尽管如此,太空电梯的潜在价值不容忽视。一旦建成,它将彻底改变人类进入太空的方式:

  • 大幅降低发射成本:大林组预计可以将货物运输成本降至每磅57美元,远低于目前火箭发射的每磅1227美元
  • 突破载荷限制:相比火箭,太空电梯在尺寸和重量方面的限制要小得多
  • 减少振动影响:缓慢而稳定的运行方式更适合运送敏感设备

虽然目前看来,大林组的太空电梯计划距离实现还有相当长的距离,但正如科幻作家阿瑟·克拉克所说:“任何足够先进的科技都与魔法无异。”我们有理由相信,随着技术的进步,这个看似遥不可及的梦想终有一天会照进现实。

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