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月球与地球之间的梯子:太空绳索

作者: admin 来源: 促织网 时间:2018-07-27

未来人们乘坐太空电梯到太空旅游,最多只能将你送到36000千米的对地静止轨道高度,如果你要到月球旅游,月球与地球的距离平均为384400千米,中间还相差348400千米的路程,这段路程太空旅客将使用什么样的运输工具?答案是“太空绳索”。 
什么是“太空绳索”?顾名思义就是将两个在太空的物体连在一起的一条长绳子。当然这不是一般的绳子,而是一根细长的、由高强度纤维制成的绳索,有的还能导电。绳索的作用不仅是对两个太空物体提供了机械连接,而且还将一个太空物体的能量和动量传递给另一个。所谓太空物体包括卫星、飞船、空间站的舱室和火箭上面级,甚至还包括小行星。不过太空绳索的主要作用是将处于低轨道上的航天器抛扔到高轨道上。 
当两个航天器被太空绳索连在一起的时候,就成为一个运动系统。在这个系统中如果太空绳索足够长,两个航天器分开达到一定距离,当这个系统作旋转运动,两个航天器所受的重力和离心力就不一样,这时处于外侧的航天器受到的重力较弱而离心力较强,最后的净力会将它向外推,处于内侧的航天器则正好相反,离心力较弱而重力较强,最后的净力将它向内拉。这样一来处于外侧的航天器就可以利用向外推的力从低轨道上升到高轨道。这时处于内侧的航天器轨道可能更低。不过如果绳索是导电的,绳索在地球磁场和电离层的等离子区内运动还可以产生电力,将电力转变成推力,从而可将内侧航天器恢复到原来的轨道高度。 1 a# a7 N3 }5 h- k
太空绳索的意义非同小可。因为利用太空绳索可以不用推进剂和火箭就能将载人飞船或有效载荷从对地静止轨道投放到更高更远的地方去。不用火箭推进剂就可以完成这样的航天运输,真可以说是“天上掉馅饼”。目前的航天飞行是一种效率极低的运输方式。由于太空没有加油站,每次太空飞行航天飞船都必须带上完成飞行任务所需的全部推进剂,如果是探测太阳系的外行星(如木星等),它们距离地球比较远,必须要将推进剂载送到几亿千米的地方,费用昂贵,效率极低。美国航天飞机的起飞重量约为2030吨,最大有效载荷为26.8吨,每次飞行所需带的推进剂为723吨。如果将航天飞机的主发动机、推进剂、外挂燃料箱和两个固体火箭助推器的重量加起来,约占航天飞机起飞重量的一半。因此,如果不要推进剂和火箭,只要一根太空绳索就能将航天器从低轨道推到高轨道,这将是航天技术发展史上的一次革命。+ j) e+ }/ x5 B2 U6 l6 d5 ~

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