“太空電梯”或許真的要來了
電影《流浪地球2》中的關于“太空電梯”的場景,,相信看過電影的朋友都為之震撼。那么,,“太空電梯”是單純科幻產物,,還是在未來的某天真的可以一睹風采,?
要建造太空電梯,,將面臨非常多棘手的問題,比如,,電梯繩索用什么材料做,?要撐得起36000公里繩子本身的拉力,一般的材料肯定是不行的,,必須要有足夠的強度和韌度,,同時還需要不易老化的材料,。目前,最有可能滿足上述要求的是碳納米管:由碳原子組成的管狀結構納米材料,,這是目前已知的理論上力學強度最高和韌性最好的材料,。
碳納米管的結構是碳原子排列成形似一根吸管的分子,直徑小于頭發(fā)絲,,但強度比同體積鋼的強度高100倍,,重量卻只有后者的六分之一至七分之一。而且柔韌性很好,,可制成纖維,。從理論上說,寬1米,、像紙一樣薄的納米管纜帶就可以支撐13噸的重量,。
2013年,清華大學團隊就在創(chuàng)新制備工藝生產出了長達半米,,且具完美結構的碳納米管,,但這已經是世界上最長的碳納米管,而且還是實驗室費了九牛二虎之力,,燃燒了大量經費才制作出來的,。
好的消息是,目前這個團隊正在研制長度在千米級以上的碳納米管,。似乎曙光就在前方,,但以上都是基于理論模型,實際中還有很多需要考慮的問題:例如,,如何保證電梯廂體有足夠的動力支持,,可以一直從地面升到太空站?如果升到一半的時候,,太空電梯的動力系統(tǒng)突然失靈,,如何維修?如何讓太空電梯自動躲避太空碎片和一些可能撞上來的衛(wèi)星……即使前路困難重重,,我們依舊沒有放棄希望,。
不斷突破性能極限、不斷突破材料極限,、不斷突破物理極限……人類的發(fā)展總是在挑戰(zhàn)中突破,,在突破中將幻想變?yōu)楝F(xiàn)實。相信未來的某一天,,那部“天梯”定會刺破長空沖出地表,,奔向浩瀚宇宙。
□據(jù)科技成果轉移轉化服務功能型平臺
責任編輯:王旭偉
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