日本积极发展太空技术,正在一步步实现太空电梯的梦想。最新消息指出,日本静冈大学与日本建设公司大林组合作开发一种迷你的电动太空载具,可在两个卫星之间移动,做为 2050 年送人类太空旅行的梦想基础。日本也将是世界上第一个测试太空电梯运作的国家。
日本静冈大学将在日本九州南部种子岛发射的 H-2B 火箭上搭载一个迷你太空电梯上卫星,长 6 公分、宽 3 公分、高 3 公分,大约相当于两个火柴盒大小,发射后将沿着悬挂在两颗迷你卫星之间长达 10 米的电缆移动,所有运作将透过卫星中的镜头来监控。这两个迷你卫星每一侧大约 10 公分,将于 9 月 11 日从九州种子岛发射到国际太空站。
微型电梯是日本实现更大梦想的第一步,日本希望未来能够建造一个大型的太空电梯,电梯井可高达海平面以上 6 万英里处,电梯将以每小时 120 英里的速度上升,旅行时间约一周,最大容量约为 30人。电梯可以将运送到轨道的成本降低 100 倍,届时可能会以惊人的速度推动太空计划和殖民工作。
这个想法最初是 1895 年俄罗斯科学家 Konstantin Tsiolkovsky 在巴黎看到埃菲尔铁塔后提出的,近一个世纪之后在 Arthur C. Clarke 的小说《天堂之泉》中再度出现,书中描述一个未来社会在赤道一个小岛上建造一个通往太空的电梯。
但技术障碍始终让这个计划处于概念阶段。1950 年代研究人员发现,在这摇摇欲坠的高度上没有足够的建筑材料可以支撑自身的重量。1959 年俄罗斯科学家 Yuri Artsutanov 提议,太空电梯应该自上而下修建,而不是自地球向上修建,先把太空飞船送入轨道,然后将缆绳向下延伸,固定到地球上。
Yuri Artsutanov 提议为了保持缆绳的张力一致,电缆在上升到空中时会逐渐变细,这种张力结构看似技术上可行。但是他的梦想受到材料的阻碍,美国研究人员在 1960 年代确定,电缆必须由一些未知材料制成,强度至少是石英、钻石或石墨的两倍。
日本大林组认为比钢铁强 20 多倍的奈米碳管技术来就可以做到,但是以目前技术只能打造几公分的奈米碳管,他们认为如果奈米碳管技术在 2030 年之前变得可延展,相信太空电梯在 2050 年可以实现。
但 Elon Musk 对这个想法嗤之以鼻,他说,直到有人建造一个奈米碳管比天桥还长的结构,他才会考虑太空电梯的可能性。Musk 还说,在人类以奈米碳管技术成功建造跨洋大桥之前,比如在洛杉矶和东京之间的大桥,不应该再谈论太空电梯这件事。或许 Musk 是正确的,火箭或任何喷射推进器都比太空电梯更有优势,但是大林计划继续保持崇高的抱负,这大概就是日本人的精神吧。
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(首图来源:Flickr/Global Panorama CC BY 2.0)