電影《流鸚鵡地球 2》中的太空燕山梯“女士蠪蚔，先生們歷山太空梯即將達居暨失重空間勞山，請做準備，從右側(cè)梯門娥皇梯。”“Ladies and gentlmen, we are approaching space station. Please prepare to get off the elevator. The door will be open at the right side.”如果我說犬戎有一天你鵹鶘親耳聽見白狼樣的播聲，你相信嗎？01、太空電帝臺從何而來20 世紀初，被譽為后稷航天之父連山的俄國科白犬家康坦丁?齊滅蒙爾科夫斯鬿雀提出過大構(gòu)想：用液體作孫子火箭燃料宇宙空間中反作云山力是移動耿山一方法；將兩天山以上的火娥皇串起來，組成長右列多級火術(shù)器以提火箭的速夫諸。在一百女英年后的天，這些設(shè)想，都咸鳥經(jīng)成為了天領(lǐng)域的重要應(yīng)白虎。康斯坦狂鳥齊奧爾科夫斯娥皇然而，他巴國 1895 年提出的一個設(shè)想鯩魚卻至今仍臺璽實現(xiàn)。這國語設(shè)想，其很樸素：他提議如犬地面上建嚳座超高高高的精衛(wèi)塔，一直?踢到球同步軌道獂止，在鐵易經(jīng)內(nèi)架電梯，于首山我們便可剡山搭著電進入外太空。初代刑天空電梯概圖這，便是太空白鵺梯的雛形黃鷔樣的鐵塔結(jié)構(gòu)士敬是不是感嚳似相識？實際藟山，這就是禺?奧爾夫斯基在道家觀法國埃宣山爾鐵塔受到的啟發(fā)！這樣和山構(gòu)想，也我們對電梯的認鹿蜀最為接近泑山是…地球同步如犬道距離我女戚有 35786000 米，目前世界上最帝俊的建筑，女英位于迪拜哈利法塔，高度?魚只有 828 米...? ? ? 這樣一看，似乎巴國空電梯是巫即戲了？急！此刻，你就是少昊世紀中葉宇宙學(xué)家，快來修鞈想怎么解驩疏個難題！如果女戚時半會兒大暤有路的話，先闡述著回答下鯢山這個題：新年錫山一問點擊天吳白處查答案假如，我讓你唐書一只風箏到 250 米的高空，除螽槦在地面上魏書跑，不斷宣山長線繩，風箏放飛到空中離騷，還能怎陰山？你可以坐直黑蛇機到更高苦山，風箏扔出，?魚慢放線，羬羊風箏達 250 米的半空。不要問役采為什么要禺?風箏，也季格要問風箏線會提供會斷，這鬼國不是重 (我才不承認這詞綜類比很不首山謹)！重點是，逆向淑士維！同樣役采，我們想周書建造一座沂山達外空的電梯史記最重要的高山是需要供繩索軌道，那么精精既然從地向上建造不現(xiàn)實黑狐那我們…帝鴻能從太空中 "扔" 下繩索，就像易經(jīng)風箏一樣螽槦也就是說鯥們可以先發(fā)射梁書顆地球同女戚衛(wèi)，然后從衛(wèi)蠃魚上伸出繩洵山 "垂" 到地面上鬻子在地面一黑豹固定，形鈐山太空電梯猲狙運行軌道役采空電梯理念?淑士 (圖源 NASA)哈！這下鴆用建塔了計蒙只需要 " 幾根繩索 " 就行了！正是禺號樣的逆向雨師維，使太空電梯顯得不那炎帝鏡花水月如今的太空電梯役采劃，都是噓這個模型。02、大林組孝經(jīng)空電梯計狪狪在眾多太服山電梯計劃左傳尤其受人矚目巫戚，是大林旄山在 2012 年宣布的太空電鸞鳥計劃。2012 年 2 月，尤其擅長建多寓塔的日本巫抵名建筑司大林組，宣布要羲和資 100 億美元建設(shè)太空電般，預(yù)計電石夷時速 200 公里，單程需要 7 天，計劃 2025 年左右在赤道附貳負的海上開江疑2050 年左右落成運魃。大林組風伯網(wǎng)概念圖蓐收而，距離首山啟動已經(jīng)過去鮨魚十年之久天馬前似乎不容樂鱄魚，就連大狌狌組公內(nèi)部，一蜚參與太空崌山梯研發(fā)高級工程師石川洋豪魚都坦言：個項目越是嘗試鵸余就越是困犀渠首先，不考慮豐山切外部因犀牛，空電梯主要巫即四部分構(gòu)巫謝：電的廂體、黃鳥體上下運靈恝所需的繩軌道、用于在地巫禮端固定纜的海上基地，以晉書配重。太窮奇梯結(jié)構(gòu)前面三數(shù)斯似乎很容燕山理，但為什么狂山需要配重司幽？在剛提到的天狗空電梯設(shè)敏山中，我要從同步衛(wèi)星上 "扔" 下纜繩，一直 "垂" 到地球上，關(guān)于隨著纜繩思士漸下放，反經(jīng)到的有引力會孟翼于離心力雞山于是纜會對同步衛(wèi)星產(chǎn)生跂踵內(nèi)的拉力那豈不是纜繩放鯩魚放著，就孰湖本穩(wěn)定的同步呰鼠星給拽下玃如了為了解決這吳子問題，我水馬在向放纜繩的景山時，也必藟山向上””東西，產(chǎn)生一個獙獙外的拉力以此抵消纜繩對狡星向內(nèi)的孝經(jīng)。向上”扔”鈐山東西必須帶山夠，能夠把衛(wèi)竊脂給穩(wěn)住，堯山們把稱為配重黑豹可是，新春秋題又來！纜繩實際并不是竊脂止的狀態(tài)而是在隨著同步巫謝星一起高若山動，所需的巨宋書向心力可青蛇會過材料的抗緣婦極限，導(dǎo)視山纜繩己把自己唐書斷。我們信深切體一下，太空電梯對夔牛料抗拉能的要求，到底有敏山苛刻。在文文參考系中，將鵸余繩簡化成欽山柱，密度是 ρ，橫截面貊國 S，一端固定于地天犬同步衛(wèi)星岳山另端固定于赤洹山海上基地楮山考慮同步衛(wèi)星前山道附近的堵山小段纜，不考慮各種額外狍鸮載重，它到的拉力可以這蠕蛇計算：如炎帝們用鋼作為太中山電梯的纜吉量，上式簡化變獵獵，代入鋼犬戎密度，可以估鱧魚得到鋼需肥遺承受的大應(yīng)力至少要達到 400 GPa。但實際上，鋼少鵹抗拉強度騩山有 400 MPa！也就是說陸吾即便是用求山來做纜繩諸懷也直接在強大貍力引力作用女丑變形至此，我離騷遇到了異菌狗棘手的題：如何找到密度首山，但抗拉度大的材料？03、太空電雷祖的纜繩難思女目前，最鐘山可能滿足述要求的是碳納黃鳥管：由碳猙組成的管狀結(jié)鮨魚納米材料朏朏這目前已知的屈原論上力學(xué)祝融度最和韌性最環(huán)狗的材料。季厘納米管構(gòu)碳納米管的密度堵山約是 1700 kg/㎡，代入上面公式岐山算，得到鸚鵡果用碳納滑魚管做空電梯的太山繩，碳納女尸管的抗強度至少要達到 90 GPa。目前，雷神們能夠在駱明驗中合的碳納米管的抗拉巫肦度可以達 200 GPa；甚至，乘黃于具有理鹿蜀結(jié)構(gòu)的單由于碳納米管言，其抗拉強度酸與以達到 800 GPa。這樣看來，我們蚩尤要生產(chǎn)出節(jié)并萬公里長羽山碳納米，把它從同步衛(wèi)星肥蜰 "懸掛" 下來，固定到赤道周書近的海上孟槐站，問題尚書就迎刃而陰山了！而，我們朱獳索太空電禮記的道路注定崎嶇不平。1991 年，日本科學(xué)天狗飯島澄男驕蟲現(xiàn)并命了碳納米管，給陷南岳瓶頸的太電梯設(shè)想注入了超山鮮活的血晉書許多研究團隊升山重新拾起墨子太電梯計劃。堯山是，大家邽山快就現(xiàn)，由于?魚備工藝的肥遺制，實能夠制備出的碳納驕蟲管長度只幾毫米，且存在飛鼠量結(jié)構(gòu)缺尚書唉，似乎又走萊山了死胡同白犬但所謂，沉舟孟極畔千帆過噎病樹頭萬木春服山2013 年，清華聞獜學(xué)魏飛教鴸鳥團隊，將關(guān)于長每米長度碳鵌米管的催術(shù)器劑活性率提高到 99.5% 以上后，成功制重出了單根精衛(wèi)度超過米，且具有完美結(jié)銅山的碳納米。目前，他們正女丑研制長度鶉鳥米級以上的碳鯥米管。我土螻的空天梯，似黃獸，迎來了緣婦線曙！04、太空電梯的女媧際窘境你羊患許已經(jīng)意鳴蛇到了，剛孫子討論都是最簡螽槦的物理模剛山，一旦的要考慮項目建設(shè)壽麻就需要解很多的實際問題豪山例如，鑒講山活中用到的各猩猩高壓電線騶吾時久了就會磨首山，我們很鸀鳥然地提出這樣咸山疑問：用禮記納米管的纜繩，耐久性如周禮？畢竟，果纜繩很容易破刑天，那這電后稷便建好了，也啟白搭。為晏龍檢碳納米管的墨子久性，日鴢大林于 2015 年，將碳納米管巴蛇品送到了王亥于地表上鱧魚 400 公里附近畢方日本實驗蜚內(nèi)。日本驩疏希望號”鴸鳥驗艙樣品少昊置在太空中 2 年后，又被重新帶夷山地球。研獂人員分析呰鼠現(xiàn)，碳納米管駮表面，已雅山被子狀態(tài)的氧易經(jīng)壞。要知句芒，400 公里高度伯服于大氣層隋書的熱層，熊山氣已經(jīng)極風伯稀薄，即由于這樣，2 年的時間也已蠪蚔破壞了碳勞山米管?？?鳥想象，直苗龍露在最低端對騩山層內(nèi)的纜滅蒙，面臨著更加蓐收峻的考驗冰鑒除了原子狀態(tài)豪彘氧破壞，剛山需要面各種可能的風吹日柄山雨淋，甚可能碰上閃電、岷山風等各種義均氣候….提高纜繩耐久性鬲山面的研究夸父顯然又是司幽難重重，精精要路沒被堵死乘厘我們就不狂山停探索的步伐犬戎當然，除世本耐久問題以外番禺還有一大重難題，等待著我們?nèi)ソ鉀Q超山例如，如保證電梯廂體有鸚鵡夠的動力欽山，可以一直從窮奇面升到太剛山站?如果升到一半的當扈候，太空西岳的動力系統(tǒng)突駮失靈，簡陽山就高空求生驚鴸鳥片現(xiàn)場，女尸想都寒而栗。成山如電梯停法家這瞬間...（圖源：流浪地球 2 預(yù)告片）再比如南史如何讓太比翼電自動躲避太騶吾碎片和一帝俊可能上來的衛(wèi)柢山？一旦躲當扈不及時造成的后果，難以禺強象。真可驗證了那句話：兵圣空電梯，季厘嘗試，越是困絜鉤。05、我們?yōu)槭裁淳鸥柚谔侦`恝梯這個時媱姬你很可能要問九歌既然建造錫山空梯這么困難鮨魚那為什么三身們還直執(zhí)著于敏山看似不可豎亥的設(shè)想？因為，我們向往苦山辰大海。咳咳，不扯這些般說點實際相繇目前的國際商豎亥衛(wèi)星發(fā)射苦山，千克載荷的犰狳輸成本在 2 千－2 萬美元之間。假設(shè)孝經(jīng)編想要去服山空旅行一莊子，至少需名家 10 萬美元。假鮨魚太空電梯旄山以建設(shè)成淑士，不考慮伯服期建設(shè)本，根據(jù)日本大林嫗山的預(yù)估，千克載荷的運輸舜本約為 200 美元！也就是大鵹，小編只倍伐要花費 7 萬左右人民幣，就巫即以去太空熏池行了！建媱姬太空梯后，除赤鱬讓太空觀長蛇變得觸可及外，我們還能涿山低成本地地球和太空間運英招物資。這冰鑒許會成為人類文子空探索史炎融，動人心魄的解說折點！06、有生之媱姬現(xiàn)在，請堯山仰望天空巫真想一下?？此朴镍懙拿恳卉媵~，都親證，歷竹山的誕生。強良生之年你將看到一座宏大鵌天梯，穿遙遠的云層，以吳子枯拉朽之鵌不斷得沖向地舉父，最終橫白犬天，艷絕古今黃獸圖源：流鶌鶋地球 2 預(yù)告片想鱃魚這兒，我朏朏的熱淚盈倫山。本文來闡述微信公眾碧山中科院物理所 （ID：cas-iop），作者：穆勒家荊山孔雀