日本将首次试验太空电梯概念 发射成本仅为火箭

  据CNET报道,日本科学家将对太空电梯概念进行首次试验。这一理念最早来自20世纪70年代,由著名的火箭科学家齐奥尔科夫斯基提出。

现在人类或者卫星想要进入太空,唯一的选择就是运载火箭。但这种情况在不远的未来或许会有所改变。目前科学家们正在研究除去运载火箭以外,将人类和卫星送入太空的其它方式,比如水下太空枪、太空电梯、气球甚至弹射器,它们都有可能实现这个目标。或许很多人认为这是白日做梦,但或许几十年后就会成为事实,等时间证明这一切吧。

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太空喷泉

  这项试验将在2018年9月11日举行。试验内容为:从日本的种子岛太空中心向国际空间站发送两颗尺寸约为10×10×10厘米的超小型卫星,两颗卫星之间由10米长的钢绳链接,在钢绳上装有一个形似电梯的箱子。这两颗卫星在到达国际空间站后将被放入太空,日本的研究人员将尝试使用电机来移动钢绳上的箱子,用以模拟太空电梯的工作原理。

太空喷泉

太空喷泉被认为是太空电梯的替代品。它们有地面站和空间站,但之间没有电梯。这个想法是由包括罗伯特⋅弗瓦德(Robert L. Forward)在内的六人团队提出的,他在自己的书《与魔术无异》(Indistinguishable from Magic)中解释了这个想法。这个发明被称为太空喷泉,因为它像喷泉那样工作。如果水的力量保持恒定,球就可以保持在喷泉水面上。与此同时,落回喷泉的水会被重复使用,以保持小球不掉下来。这个过程会往复循环。太空喷泉的地面站是个“U”形的腔体,而空间站是个上下颠倒的“U”形腔体。空间站仍然在太空中,地面站向它发射数以百万计的磁性小球。空间站将这些球弹射回地面站,然后循环往复。然而,地面站的墙壁将内衬电磁加速器,可以将任何有效载荷发射到太空。太空喷泉仍然是不可行的,因为它需要庞大的能量支持。距离地面2000公里的空间喷泉需要的能量相当于整个城市的消耗。

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太空喷泉由两部分组成,地面站和空间站,它们被认为是太空电梯的替代品。提出这个想法的团队负责人指出,它之所以被命名为太空喷泉,因为它的工作原理与喷泉类似,只要水压一直保持稳定,球就能停留在喷泉的水柱之上。

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  未来,太空电梯的一端将保持在地球表面,另一端则将被固定在相对于地球是静止的国际空间站上。如果这项技术可以发挥作用,那么将大大降低向空间站运输货物的成本。如今火箭或航天飞机运送每公斤载荷需花费近22000美元,而太空升降机运送每公斤载荷只需约200美元。不光是货物运输,太空升降机也可以搭载乘客升入太空,使人们实现“站”在太空中欣赏宇宙美景的愿望。

太空喷泉的地面站是一个呈个"U"形的腔体,空间站则是一个倒置"U"形腔体。空间站停留在太空,不停的向地面站发射磁性小球,磁性小球不停在地面站和空间站之间来回碰撞反弹。地面站内的装置会对磁性小球不断的加速,所以能将载荷推入太空。

太空喷泉

  目前该项目的承包商是日本大林组建筑公司,他们已经提出了自己雄心勃勃的计划。根据其理念,太空升降机可以把人抬高至9.6万公里,直接进入太空。每个电梯厢将由6个长约18米宽约7.3米的胶囊组成,可以容纳30人。

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太空喷泉被认为是太空电梯的替代品。它们有地面站和空间站,但之间没有电梯。这个想法是由包括罗伯特⋅弗瓦德(Robert L. Forward)在内的六人团队提出的,他在自己的书《与魔术无异》(Indistinguishable from Magic)中解释了这个想法。这个发明被称为太空喷泉,因为它像喷泉那样工作。如果水的力量保持恒定,球就可以保持在喷泉水面上。与此同时,落回喷泉的水会被重复使用,以保持小球不掉下来。这个过程会往复循环。太空喷泉的地面站是个“U”形的腔体,而空间站是个上下颠倒的“U”形腔体。空间站仍然在太空中,地面站向它发射数以百万计的磁性小球。空间站将这些球弹射回地面站,然后循环往复。然而,地面站的墙壁将内衬电磁加速器,可以将任何有效载荷发射到太空。太空喷泉仍然是不可行的,因为它需要庞大的能量支持。距离地面2000公里的空间喷泉需要的能量相当于整个城市的消耗。

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轨道环

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  然而,目前这一计划中还存在着诸多技术问题和风险。比如:由于地球自转的原因,升降机在上升时需要极高动力。除此之外,链接地球与空间站之间的缆绳必须是特殊材料制成,并可承受宇宙射线的辐射。此项目除了将花费巨大资金之外,一旦出现事故,将给空中和地面带来惊人的损失。

轨道环与太空电梯密切相关,但它又与太空电梯不同。它是围绕地球的一个大圆环,环上若干的点与地面上的地面站相连,乘坐地面站中安装的电梯就能进入太空。这个构思最早由尼古拉·特斯拉在上世纪70年代提出,因为耗资巨大而从未实施。

轨道环

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轨道环与太空电梯密切相关。然而,与电梯不同的是,它是个环绕地球的巨大圆环。环上的几个点将与地球上的地面站相连,地面站将安装电梯,使我们能够进入太空。轨道环最早是由尼古拉⋅特斯拉(Nikola Tesla)在19世纪70年代提出的。然而,保罗⋅伯奇(Paul Birch)在1982年提出现代轨道环后,他被认定为这项技术的发明者。伯奇建议用太空中的矿物制造轨道环。不幸的是,没有人热衷于这个项目,因为伯奇认为其将耗资31万亿美元。

超音速飞机

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曾经有两位科学家建议设计特殊用途的飞机实现太空旅行,比如超高音速飞机,它可以在普通飞机和火箭之间切换。以火箭的形式进入太空,以飞机的形式返回地面。

轨道环

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轨道环与太空电梯密切相关。然而,与电梯不同的是,它是个环绕地球的巨大圆环。环上的几个点将与地球上的地面站相连,地面站将安装电梯,使我们能够进入太空。轨道环最早是由尼古拉⋅特斯拉(Nikola Tesla)在19世纪70年代提出的。然而,保罗⋅伯奇(Paul Birch)在1982年提出现代轨道环后,他被认定为这项技术的发明者。伯奇建议用太空中的矿物制造轨道环。不幸的是,没有人热衷于这个项目,因为伯奇认为其将耗资31万亿美元。

气球

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一家名为World View的公司提出了一种传统的方法,利用氦气球将人类送入太空。每次能搭载6名旅客和两名飞行员的气球会升到同温层和太空。2014年6月18日,World View制造的原型机试飞成功,但它有一个致命缺点就是速度太慢,需要两个小时才能进入太空,但同时它给人们提供了令人惊叹的美景,还能让乘客免受加速度的刺激。

超音速飞机

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查尔斯⋅庞巴迪(Charles Bombardier)和胡安⋅加西亚⋅曼西拉(Juan Garcia Mansilla)建议使用特殊飞机进行太空旅行,比如配备喷气发动机的超音速或高超音速飞机,它可以转化成火箭进入太空。要返回地球时,则转换回飞机模式。当把液氧注入废气时,喷气发动机就变成了火箭。当它达到脱离地球大气层的速度时,速度就会加快。然而,庞巴迪和曼西拉并不真正关心太空旅行,他们实际上想让他们的飞机用于商务旅行。这种飞机将进入太空,利用地球曲率来缩短飞行时间。例如,它可以在不到3小时内完成从洛杉矶到悉尼之间的12200公里旅程,而传统飞机需要14小时。然而,飞机外部的摄像头可以让乘客看到飞机外部场景,且在飞机再次进入地球时体验一分钟的失重状态。

金沙澳门官网手机版金沙澳门官网 ,弹弩

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一家名为SpinLaunch的初创公司提出了一种大胆的想法,他们考虑利用弹弩将人类送入太空。所谓的弹弩其实是一台高速旋转的离心机,它能以4800公里的时速将负荷"甩入"太空。最终NASA放弃了这个项目,因为它与火箭比起来,可靠性不足,安全性太差。

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查尔斯⋅庞巴迪(Charles Bombardier)和胡安⋅加西亚⋅曼西拉(Juan Garcia Mansilla)建议使用特殊飞机进行太空旅行,比如配备喷气发动机的超音速或高超音速飞机,它可以转化成火箭进入太空。要返回地球时,则转换回飞机模式。当把液氧注入废气时,喷气发动机就变成了火箭。当它达到脱离地球大气层的速度时,速度就会加快。然而,庞巴迪和曼西拉并不真正关心太空旅行,他们实际上想让他们的飞机用于商务旅行。这种飞机将进入太空,利用地球曲率来缩短飞行时间。例如,它可以在不到3小时内完成从洛杉矶到悉尼之间的12200公里旅程,而传统飞机需要14小时。然而,飞机外部的摄像头可以让乘客看到飞机外部场景,且在飞机再次进入地球时体验一分钟的失重状态。

发射回路

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发射回路是由一些用保护材料覆盖起来的磁性电缆构成,也被视为电磁弹射器的高级版本。与其它构思不同,发射回路的两个端点都不在太空而全部建立在地面。就像游乐园里的过山车,轨道的高点从太空中经过,飞船从地面上一个端点出发,沿着轨道进入太空并到达另一个端点。虽然大家都感觉这个构思可行,但我们看到它成为现实的可能性不大,因为它将耗费大量资金。

气球

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名为World View的公司更喜欢用传统方法,希望用氦气球发射有效载荷。这些气球会升到同温层和太空,每次能够搭载两名飞行员和六名游客。飞行时间为6个小时,每个座位票价约为7.5万美元。虽然World View在2014年6月18日成功试飞了原型机,但错过了2016年首飞的最后期限。气球的一大缺点是速度太慢,它需要两个小时才能到达太空,而火箭还不到四分钟。然而,气球将为游客提供更令人惊叹的景色。此外,乘客将不必经历火箭的爆炸起飞和重力束缚。该公司已经开发出预防和安全措施,防止气球落回地球或飞向太空。

电磁弹射器

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2012年,磁悬浮列车的发明人James Powell与航空工程师George Maise一起合作,致力制造StarTram大型弹射器。这种弹射器类似高速磁悬浮列车,运行管道一端在太空中,另一端在地面上。位于太空一端的管道需要采用钢梁固定在地面上,载荷经过磁加速从地面出发,从太空端弹出,从而实现太空之旅。

气球

按照他们的计划,将制造两种类型的弹射装置。载人装置将耗资600亿美元耗时20年,而货运装置将耗资200亿美元耗时10年。如果计划成功,每公斤的货物运输成本为50美元,每人的旅行费用只需要5000美元。同时,这套装置还可以用于 保护地球免受行星撞击。

名为World View的公司更喜欢用传统方法,希望用氦气球发射有效载荷。这些气球会升到同温层和太空,每次能够搭载两名飞行员和六名游客。飞行时间为6个小时,每个座位票价约为7.5万美元。虽然World View在2014年6月18日成功试飞了原型机,但错过了2016年首飞的最后期限。气球的一大缺点是速度太慢,它需要两个小时才能到达太空,而火箭还不到四分钟。然而,气球将为游客提供更令人惊叹的景色。此外,乘客将不必经历火箭的爆炸起飞和重力束缚。该公司已经开发出预防和安全措施,防止气球落回地球或飞向太空。

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太空枪

弹弩

构思中的太空枪不能发射人类,但它可以把货物射入太空。发明家约翰·亨特(John Hunter)将其命名为QuickLauncher,是一把长度为1100米的太空枪。在提出这种构思以后,亨特还测试了一把130米长的原型枪。按照亨特的描述,如果QuickLauncher设计成功,它运送每公斤货物的成本为113美元。他坚信如果他能获得5亿美元投资,7年内这种太空枪将成为现实。

名为SpinLaunch的太空初创公司正在考虑用弹弩将有效载荷送入太空。弹弩实际上就是高速旋转的离心机,它旋转的速度非常快,能以每小时4800公里的速度将有效载荷甩入太空。美国宇航局也测试过类似的技术,尽管它是用铁轨而不是离心机。不过,NASA放弃了这个项目,因为它不如火箭可靠。不过,SpinLaunch相信这项技术会成功,其主要挑战在于空气阻力,后者可能阻止有效载荷进入太空。

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天钩

弹弩

如果把地球比喻为池塘,天钩就是从太空中鱼竿上落下来的巨大鱼钩,它停留在空中的某个地方。这似乎与太空天梯的原理类似,但天钩并没有触及地面,它也没有地面站,载荷需要借助火箭或其他推进装置被送至天钩缆绳末端。

名为SpinLaunch的太空初创公司正在考虑用弹弩将有效载荷送入太空。弹弩实际上就是高速旋转的离心机,它旋转的速度非常快,能以每小时4800公里的速度将有效载荷甩入太空。美国宇航局也测试过类似的技术,尽管它是用铁轨而不是离心机。不过,NASA放弃了这个项目,因为它不如火箭可靠。不过,SpinLaunch相信这项技术会成功,其主要挑战在于空气阻力,后者可能阻止有效载荷进入太空。

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太空电梯

发射回路

太空电梯跟它的名字一样,是一部构思中的从地面可以直达太空的电梯。1895年,一位俄罗斯科学家首次提出了这一构思。整个系统由四到六条电缆组成,电缆上挂载有电磁运载器,它们穿过上层大气和太空的各个平台。运行时速数千公里,底部接高出地面50公里的地面中转塔,顶部接空间站或者小行星。为避免飓风的影响,地面塔必须建设在赤道附近。NAS曾乐观的估计,如果构思成功,每公斤负荷的运输成本将由7000美元下降为52美元。

发射回路将由保护材料覆盖的磁性电缆组成,它被视为电磁弹射器的高级版本。然而,发射回路的两端都将建在地面上,而不是一端建在空中。但轨道中心会升上天空,就像过山车那样。飞船或火车将从轨道的一端出发,在轨道中心被射入太空。虽然这个想法听起来很有前途,但我们不太可能很快看到其成为现实,因为建造它将花费大量资金。

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发射回路

发射回路将由保护材料覆盖的磁性电缆组成,它被视为电磁弹射器的高级版本。然而,发射回路的两端都将建在地面上,而不是一端建在空中。但轨道中心会升上天空,就像过山车那样。飞船或火车将从轨道的一端出发,在轨道中心被射入太空。虽然这个想法听起来很有前途,但我们不太可能很快看到其成为现实,因为建造它将花费大量资金。

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电磁弹射器

2012年,航空工程师乔治⋅梅斯(George Maise)和磁悬浮列车发明人詹姆斯⋅鲍威尔(James Powell)致力于制造他们所谓的StarTram的大型弹射器。StarTram就像在地铁里运行的高速磁悬浮列车,其运行管道一端在地面上,另一端则在上层大气中。不过,上层大气中的管道末端仍然用钢梁或类似的东西牢牢地固定在地面上。有效载荷将被磁加速,直到其到达另一端被弹射出去,以继续太空之旅。发明者计划制造两个大型弹射装置,分别用于货运载人。其中,货运装置将耗资200亿美元建造,并在大约10年内准备就绪。载人版造价估计为600亿美元,将在大约20年内完成。StarTram预计将1公斤货物送入太空成本仅为50美元,将人类送上国际空间站只需要5000美元,而不是2000万美元。此外,StarTram可以用来保护地球免受大型小行星的撞击,捕捉太阳能,并允许我们从小行星上开采原材料。

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电磁弹射器

2012年,航空工程师乔治⋅梅斯(George Maise)和磁悬浮列车发明人詹姆斯⋅鲍威尔(James Powell)致力于制造他们所谓的StarTram的大型弹射器。StarTram就像在地铁里运行的高速磁悬浮列车,其运行管道一端在地面上,另一端则在上层大气中。不过,上层大气中的管道末端仍然用钢梁或类似的东西牢牢地固定在地面上。有效载荷将被磁加速,直到其到达另一端被弹射出去,以继续太空之旅。发明者计划制造两个大型弹射装置,分别用于货运载人。其中,货运装置将耗资200亿美元建造,并在大约10年内准备就绪。载人版造价估计为600亿美元,将在大约20年内完成。StarTram预计将1公斤货物送入太空成本仅为50美元,将人类送上国际空间站只需要5000美元,而不是2000万美元。此外,StarTram可以用来保护地球免受大型小行星的撞击,捕捉太阳能,并允许我们从小行星上开采原材料。

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太空枪

大型太空枪能够将有效载荷射入太空,但它不能用于发射人类,因为其巨大力量可能导致人类直接死亡。发明家约翰⋅亨特(John Hunter)曾提出打造1100米长太空枪的设想,并将其称为QuickLauncher。亨特在1992年开始研究QuickLauncher,甚至测试了130米长的原型。完成后,QuickLauncher可被安装在赤道附近海面490米以下的某个地方,只有枪管的顶部和将枪管上部固定在水面上的钻机可以看到。亨特表示,QuickLauncher将把有效载荷送入太空的成本降低到每公斤113美元。他相信,如果他能够获得5亿美元的资金,这种太空枪有望在7年内诞生。

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太空枪

大型太空枪能够将有效载荷射入太空,但它不能用于发射人类,因为其巨大力量可能导致人类直接死亡。发明家约翰⋅亨特(John Hunter)曾提出打造1100米长太空枪的设想,并将其称为QuickLauncher。亨特在1992年开始研究QuickLauncher,甚至测试了130米长的原型。完成后,QuickLauncher可被安装在赤道附近海面490米以下的某个地方,只有枪管的顶部和将枪管上部固定在水面上的钻机可以看到。亨特表示,QuickLauncher将把有效载荷送入太空的成本降低到每公斤113美元。他相信,如果他能够获得5亿美元的资金,这种太空枪有望在7年内诞生。

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天钩

天钩就像从外太空伸出来的巨大鱼钩,停在天空的某个地方。天钩通常被视为缩小版的太空电梯,两者原理基本相同,只是天钩上的电缆并未连接地面,也没有地面站。有效载荷首先由火箭或其他推进装置运载,并附着在将其送入外太空的天钩缆绳末端。有人提出,天钩也可以反过来把从小行星和其他行星开采的矿物运送到地球。

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天钩

天钩就像从外太空伸出来的巨大鱼钩,停在天空的某个地方。天钩通常被视为缩小版的太空电梯,两者原理基本相同,只是天钩上的电缆并未连接地面,也没有地面站。有效载荷首先由火箭或其他推进装置运载,并附着在将其送入外太空的天钩缆绳末端。有人提出,天钩也可以反过来把从小行星和其他行星开采的矿物运送到地球。

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太空电梯

太空电梯就是从地面直达太空的电梯。1895年,俄罗斯科学家康斯坦丁⋅齐奥尔科夫斯基(Konstantin Tsiolkovsky)首次提出了这一想法。电梯系统由四到六条电缆组成,每根电缆都连接有电磁运载器,它将通向太空或上层大气中的不同平台。电梯将以每小时数千公里的速度运行,上端连接到空间站甚至小行星上,底部则连接到地面上高50公里的塔上。地面塔将沿赤道建造,因为其他地区容易受到飓风和龙卷风袭击。NASA相信,将来太空电梯将取代或减少我们对火箭的依赖。太空电梯将把0.5公斤有效载荷送入太空的成本从3500美元降低到25.9美元。 " />

太空电梯

太空电梯就是从地面直达太空的电梯。1895年,俄罗斯科学家康斯坦丁⋅齐奥尔科夫斯基(Konstantin Tsiolkovsky)首次提出了这一想法。电梯系统由四到六条电缆组成,每根电缆都连接有电磁运载器,它将通向太空或上层大气中的不同平台。电梯将以每小时数千公里的速度运行,上端连接到空间站甚至小行星上,底部则连接到地面上高50公里的塔上。地面塔将沿赤道建造,因为其他地区容易受到飓风和龙卷风袭击。NASA相信,将来太空电梯将取代或减少我们对火箭的依赖。太空电梯将把0.5公斤有效载荷送入太空的成本从3500美元降低到25.9美元。

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