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标题: “太空梯”计划可能流产,人类难过辐射带
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发表于 2006-11-20 22:11  资料 文集 短消息 
“太空梯”计划可能流产,人类难过辐射带

建造能把人类从地球运到宇宙的“太空梯”一直是人类的梦想。从2005年9月20日,美国利弗特公司开始进行实验到现在,“太空梯”的建设甚为曲折。现在,科学家又遇到了新的问题。


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发表于 2006-11-20 22:12  资料 文集 短消息 
困难

修建太空梯是人类的梦想,一根长达数万公里的缆绳,一头拴在海洋中的平台上,另一头则连在太空中的一个平衡锤。缆绳随着地球一起旋转,由于旋转所产生的离心力抵消地球引力,它便得到一个向外的张力,于是,太空梯就从地球向太空竖起来了。机器人升降机将沿着太空梯升降,将卫星、宇航员等送入太空……

但最近科学家却指出“太空梯”计划存在着一个致命缺陷,那就是在人们乘太空梯进入太空的时候,必然的要经过范艾伦辐射带,在受到这些大量的有害辐射时,人类很难存活下来。范艾伦辐射带是来自太阳风的高能粒子被地球的磁场束缚住的环绕地球的空间区域。这些粒子的高能量(数百万电子伏特)使得该区域对宇宙飞船也构成威胁。

新墨西哥州洛斯阿拉莫斯国家实验室太空梯研究项目主任Anders Jorgensen说:“如果人类在毫无庇护的状态下通过该辐射带就会死亡。”

科学家曾计划将太空梯的一端拴在靠近赤道附近海洋中的一个平台上,另一端与太空中的一个平衡锤相连。辐射带最危险的部分是在离地1000公里到2000公里高度的地方。而当人们通过太空梯进入太空的时候,大约有三四天的时间会处在这个辐射带里面,他们所受的辐射量是阿波罗号宇航员所受辐射量的200倍。


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发表于 2006-11-20 22:25  资料 文集 短消息 
离心力

当然科学家也想出了几种或许可以解决辐射问题的方法,但每一种方法都存在着或多或少的缺陷。其中一种建议认为可以将太空梯的地面端从赤道转移到北半球或者南半球,这样我们就可以避开范艾伦辐射带最强的辐射区。

假设我们将太空梯地面连接点定位在北纬45度的地方,缆绳就会在离心力的作用下转向南方,这样它将几乎水平的在大气层中运行数千公里,这就有可能遇到恶劣的天气而损坏缆绳。

另外一种建议认为可以沿着缆绳建造一些辐射防护站,可是这些防护站必然会给太空梯带来额外的巨大重力,干扰缆绳的自然动作。

还有人认为可以在升降机周围产生一个磁场来保护人们躲避辐射,但要形成这么一个磁场就需要大量的能量,供给这些能量又是件困难的事情,最后也只会导致给太空梯带去过多的重量,而让它升空就必须更多的能量。

位于美国华盛顿州中西部布雷默顿的LiftPort Group公司是“太空梯”计划的主要推动者之一,该公司曾计划每次运送20个人上太空,而太空梯的自重就有100吨,这要比布雷德·爱德华兹20吨的计划重的多。爱德华兹曾为美国宇航局进行过太空梯研究,他还是美国达拉斯Carbon Designs的创始人,他曾设计用碳纳米管做太空梯的缆绳。

就辐射问题Jorgensen最后说:“我自信我们一定能解决这个问题,不过这个装置可能要变得的更加复杂而且更加昂贵。”


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发表于 2006-11-20 22:26  资料 文集 短消息 
太空梯秘密试验 机器人升降机爬305米


2005年9月20日,人类进行第一次太空梯试验,并取得成功

美国一家私营公司向修建太空梯这一远大目标迈出了一小步:LiftPort集团已经成功地试验了机器爬升器试验。这是一个新颖的硬件,可以沿着一条系在高空气球上的长带子爬上爬下。


这次实验是在2005年9月20日秘密进行的。这次试验被认为是为将来利用太空梯在地球与太空之间运送货物所进行的先驱性试验。未来的太空梯是用一条超强的碳纳米管合成绳从地球一直向太空伸展10万公里。太空梯将被安装在太平洋赤道上的一个海面平台上,在太空中的另一端,合成绳系在一个很小的平衡锤上。机械升降机,也就是机器人升降车,将沿着这条合成绳升降,将卫星以及太阳能系统等送入太空,最终可以把人送入太空。


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发表于 2006-11-20 22:27  资料 文集 短消息 
LiftPort集团计划将这一概念从实验室转移到商业开发领域。公司总裁迈克尔.赖恩表示:“我们对这次试验感到非常高兴,试验相当成功。”赖恩说,这次评估性试验在华盛顿东部的一个秘密地点进行,由于这次实验的性质,试验地点不能透露,这主要是考虑到安全原因。赖恩解释说:“如果我们那个23磅重的机器人从绳子上掉下来,我们不愿意看到有现场观众挡道。”

这次试验使用了一个直径12英尺(4米)的气球,一个小组成员抓紧安全绳以防气球飞走,从气球上悬下来的绳子是用合成玻璃纤维制作,机器人升降机沿着绳子升降。赖恩说:“这个升降机比我们以前的版本要聪明得多,这是我们的第18个版本。”这个马克7型机器人被称为“达摩克利斯之剑”,简称“剑”,由电池作动力的,有两个发动机,一个扩大了的货舱,这主要得益于这种装置的智能程度提高了。

试验那天,气球、合成绳和机器人这个“三合一”系统爬升了1000英尺,也就是305米,赖恩说:“试验让我们充满了信心,我们可以升得更高。”他们的飞行试验得到了美国联邦航空局的大力支持。赖恩说:“我们可以用氦气球升到一英里的高空,我们还要进行一系统试验,随着我们对通信系统、射程传感器、全球定位系统卫星工具以及气温和摄像系统等进行试验,我们会达到我们想要的高度。”

下一次的试验日期还没有确定,那个地区的天气也起着关键作用。赖恩说:“我们肯定还要进行更多的试验,如果我们在华盛顿州这里进行试验的话,也许还需一个月左右的时间。”他补充说,公司还在有其他选择,比如在科罗拉多州首府丹佛以及北加利福尼亚对相关硬件进行分段试验。


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发表于 2006-11-20 22:28  资料 文集 短消息 
实验小组成员



    赖恩和他的太空梯研究小组清楚,在太空梯被证明可使用前,他们还有很长的路要走,但是赖恩说:“不过这次试验是朝正确的方向迈出了一步,试验显示,我们的硬件设计是正确的。”两年多来,LiftPort集团一直忙于太空梯的研究,该公司还在新泽西州的米尔维尔建立了一个LiftPort纳米技术工厂。该公司致力于大规模生产纳米管的研究,希望生产出超强的材料。赖恩说:“因为最终,这将会把一个长长的坚固的太空梯引向太空。我们不再是PowerPoint软件公司,我们是生产硬件的公司。”

加利福尼亚芒廷维尤的太空发展基金会(Spaceward Foundation)也在做类似的研究工作,该公司宣布将于10月21日在硅谷的美国宇航局艾姆斯研究中心举办首个年度性太空梯竞赛。事实上将有两个这样的竞赛举办,一个是“拴绳挑战”,另一个就是“波束能量挑战”,都是要求制造太空梯的。“拴绳挑战”将测试碳纳米管材料的强度和重量,而“波束能量挑战”则将试验用高强度光源为动力的太空梯爬升200英尺(61)米。奖金由美国宇航局的“百年挑战”计划提供,美国的各个大学和工业界不少参赛队已经报名参加角逐。


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