18新利最新登入太空电梯将如何工作

为了更好地理解太空电梯的概念,认为游戏绳球的绳子一端连接杆,另一个球。在这个比喻中,绳子碳纳米管复合带北极是地球,球是抗衡。现在,想象球放置在永久旋转杆,如此之快,它使绳子拉紧。这是太空电梯的大意。绕地球旋转平衡,保持连续电缆和允许机器人上下举升机骑的丝带。

在提出的设计LiftPort太空升降机将大约62000英里(100000公里)高。LiftPort是几家公司开发太空升降机或组件的计划。团队来自世界各地将争夺400000美元的头奖的太空电梯的游戏X奖盃在新墨西哥州拉斯克鲁塞斯,2006年10月。

电梯的核心将是碳纳米管复合带,只是几厘米宽,几乎像一张纸一样薄。在1991年发现,碳纳米管是什么使科学家们相信,太空升降机可以建造。据布拉德利的爱德华兹博士太空发展基金会,“以前材料挑战太大了。但现在我们接近的进步创造碳纳米管和建筑可以旋转的机器材料的长度需要创建一个丝带,将延伸到空间”(裁判]。

碳纳米管有潜力比钢强100倍并一样灵活的塑料。碳纳米管的力量来自其独特的结构,类似于足球。一旦科学家可以利用碳纳米管纤维,可以创建线程,将形成的带状空间电梯。以前可用的材料太弱或僵化的形式,容易破碎。

“他们有很高的弹性模量和抗拉强度很高,和所有点材料,从理论上讲,应该太空升降机相对容易构建,”汤姆纽金特说,研究室主任,LiftPort组。

一个带可能是建立在两个方面:

一旦创建一个长丝带的纳米管,它会伤到一个线轴被发射进入轨道。当宇宙飞船载着线轴达到一定高度,也许低地球轨道,将开始展现,降低带回到地球。同时,线轴会继续移动到一个更高的高度。丝带降低进入地球大气层时,它会被抓,然后降低锚定在一个移动平台在海洋里。

跟踪的丝带将成为一种铁路进入太空。机械举升机将被用于爬上丝带空间。

而带仍然是一个概念上的组件,所有的其他空间的电梯可以使用已知构造技术,包括机器人升降机,锚地和能源传送系统。构造带的时候,其他组件将几乎准备好发射在2018年左右。

升降机

机器人升降机将使用丝带指导其上升到空间。Traction-tread辊升降夹在上丝带,丝带,使升降机爬上电梯。

锚地

太空升降机将来自一个移动平台在赤道太平洋,将锚带地球。

抗衡

顶部的丝带,将会有一个沉重的抗衡。早期的太空电梯的计划涉及捕获一个小行星和使用它作为一个平衡。18新利最新登入然而,最近的计划像LiftPort和科学研究所(ISR)包括使用人造抗衡。事实上,平衡可能由设备用于构建带包括用于发射的航天器。

能量束

升降机将采用一个自由电子激光系统位于或接近锚地。激光光束2.4兆瓦的光伏电池能量,也许做的砷化镓(砷化镓)附加到升降机,然后将能量转换成电使用传统的niobium-magnet直流电动马达根据ISR。

举升机一旦运行,几乎每天都可以爬上太空电梯。举重者将从5吨大小不同,首先,20吨。20吨的升降机将能够携带多达13吨有效载荷和有900立方米的空间。将货物从卫星来太阳能面板,最终人类的丝带速度约为每小时118英里(190公里/小时)。

长度为62000英里(100000公里),太空升降机将容易受到许多危险,包括天气、空间碎片和恐怖分子。计划推进太空升降机的设计,开发人员正在考虑这些风险以及如何克服它们。事实上,以确保总有一个电梯的操作空间,开发人员计划构建多个太空电梯。每一个将比上一个便宜。第一个太空升降机将作为一个平台来构建额外的太空电梯。在这一过程中,开发人员确保即使太空电梯遇到一个问题,其他的可以继续提升的有效载荷送入太空。

避免空间碎片

就像空间站或航天飞机,太空电梯需要避免轨道对象的能力,像碎片和卫星。锚平台将雇用主动回避保护太空电梯等对象。目前,北美航空航天防御司令部(北美防空司令部)跟踪对象大于10厘米(3.9英寸)。保护太空升降机需要一个轨道碎片跟踪系统能够检测对象(大约1厘米。39英寸)的大小。这项技术目前正在开发其他太空项目。

“我们的计划是锚带移动平台在海洋里,”汤姆纽金特说,LiftPort。“你可以移动你的锚拉带的卫星。”

排斥的攻击

太空电梯的孤立的位置将是最大的因素降低恐怖袭击的风险。例如,第一个锚将位于赤道太平洋404英里(650公里)从任何空气或航道,根据LiftPort。只有一小部分的太空电梯将触手可及的任何攻击,这是任何9.3英里(15公里)或以下。此外,太空电梯将会是一个有价值的全球资源和可能会受到美国和其他外国军事力量的保护。

潜在的全球影响太空电梯是绘图比较另一个伟大的交通的成就——美国横贯大陆的铁路。在1869年完成在海角,犹他州,横贯大陆的铁路连接美国东部和西部海岸的第一次加速美国西部的解决。越野旅行从个月减少到天。它也打开了新的市场,同时,也催生了全新的产业。到1893年,美国共有五个横贯大陆的铁路。

太空电梯的想法具有很多相同的元素的横贯大陆的铁路。太空电梯会创建一个永久Earth-to-space连接,永远不会关闭。虽然不会使太空旅行更快,这将使太空旅行更频繁,并将开放空间发展的新时代。也许最大的因素推动太空电梯的想法是,它将把货物送入太空的成本显著降低。虽然比化学推动航天飞机慢,举升机降低发射成本从10000美元到20000美元每磅,每磅大约400美元。

目前估计建造太空电梯的成本在60亿美元的法律和监管成本为40亿美元,据布拉德利·爱德华兹的作者“太空电梯,NIAC二期最终报告。”(Edwards is also the Dr. Bradley Carl Edwards, President and Founder of Carbon Designs.) By comparison, the cost of the space shuttle program was predicted in 1971 to be $5.2 billion, but ended up costing $19.5 billion. Additionally, each space shuttle flight costs $500 million, which is more than 50 times more than original estimates.

太空升降机可以取代航天飞机为主要空间飞行器,并被用于卫星部署、国防、旅游并进一步探索。后者的观点,宇宙飞船将爬电梯的丝带,然后将推出对其主要目标空间。这种类型的启动需要更少的燃料比通常需要突破地球大气层。一些设计师还认为,太空电梯可以建立在其他行星,包括火星。

NASA资助爱德华兹的博士研究了三年。2005年,然而,18新利最新登入它只授予2800万美元公司研究太空电梯。虽然还是很感兴趣的项目,现在它更愿意坐下来等待更具体的发展。

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