太空電梯技術上是否可行,建造太空電梯的難度有哪些

2022-11-12 19:32:24 字數 2738 閱讀 4674

1樓:匿名使用者

技術上可行因為有了碳奈米一維cai料,但是,這種才料有問題:貴的要命,巨集觀加工沒太好辦法,因太空垃圾撞擊不安全,全解決這些問題像核聚變一樣,也許有,也許不定,,,核聚變成了,這也能成,你懂得!!!!!

2樓:風中的雞蛋殼

不可行,太空電梯提升上來的衛星獲得的動能和勢能全部**於太空電梯本身的機械能損失,所以不管貨物是上行還是下行都會導致太空電梯的軌道發生變化,所以必須有一個火箭為太空電梯維持軌道,也就是把損失掉的能量補充回來。

於是太空電梯提升貨物的過程就變成了:火箭把能量傳給太空電梯——太空電梯再把能量傳給衛星。

既然如此,我們直接用火箭把衛星發射上去,不就省了把一個十萬噸重的太空電梯送上地球同歸軌道的錢了嗎?

其次,地球上是有風的,現在幾百米高的摩天大廈在風力的作用下能夠產生幅度10米以上的左右搖擺,那麼對於一根上百公里長度暴露在空氣中的纜繩來說,要承受的風力是成千上萬噸的,這種力量能夠輕鬆的拖動太空電梯脫離軌道,因此軌道維持所需要的火箭燃料就海了去了。

第三,太空電梯光是一根纜繩至少就有幾萬噸重,加上配重,十萬噸都屬於低估。以現在的**,將一公斤的重量送到geo的**在2~3萬美元,也就是說我們光是把太空電梯發射上去就需要2~3萬億美元,每年光是還銀行利息就超過一千億美元。

第四,材料學上的能夠達到的強度極限大約在tpa(1000gpa)級,奈米碳管大概在100gpa的級別上(超高強度鋼的強度僅2gpa),理論上勉強能夠提起纜繩的自重。然而理論極限是工程師們永遠都達不到的,兩個最簡單的問題:1、安全係數。

2、地球上的風力。這就足夠讓工程師抓狂了。真正的太空電梯需要的強度是在tpa級別以上的,也就是說足以超過材料學極限。

3樓:匿名使用者

可行的 理論已經通過了 我記得在哪個新聞上看過說 國外好像準備建造 具體是哪年忘了 好像是2023年開建

建造太空電梯的難度有哪些

4樓:小可愛的豬

太空電梯比現在世界上最高的建築哈利法塔高4萬倍。事實上,這種比較有些荒謬,因為這樣的差距意味著人類的建造方法幾乎完全不同。哈利法塔的施工經驗對空間電梯的施工幾乎沒有參考價值。

首先,這種電梯的材料不能像哈利法塔那樣是鋼筋混凝土,甚至連鋼都不行。它們太「脆弱」。尤其是電纜,甚至鋼筋,都不能勝任。

即使同步衛星有一根3萬多米長的電纜與地面相連,它也會在沒有任何負載的情況下被自身重力撕裂。目前,科學家更喜歡碳奈米管。然而,碳奈米管並不能像預期的那樣使用。

另外,如果電梯建成了,應該用什麼動力來提升它?一般來說,目前科學家有三種選擇:一是採用現代電梯模式;二是採用火箭模式點火助推。

三是發射鐳射「射」電梯。這些模型都有自己的缺點,由於空間的限制,我們不會介紹它們。簡言之,科學家也需要面對許多動機方面的問題。

即使它建成了,科學家也無法放鬆警惕。因為他們仍然面臨一個重大威脅:太空垃圾。

不久前,歐洲航天局(esa)給出了一個數字:目前最多隻能跟蹤23300塊空間碎片,還有無數塊尚未找到。它們以極高的速度繞著地球旋轉。

因此,如果有小碎片撞上電梯,恐怕後果不堪設想。

因此,要麼我們應該先想辦法清除太空垃圾,要麼我們應該提高電梯的穩定性。接下來是配重問題。如果你經常使用購物中心的觀光電梯,你會發現汽車後面有一個巨大的金屬板,那就是配重。

對於電梯來說,僅僅依靠電力頻繁升降所消耗的能量也是非常大的。為此,電梯設計師非常巧妙地增加了一個配重。

電梯上行時,利用對重的重量繞過天車,為轎廂提供自由提升力,可大大降低純電力牽引所消耗的能量和磨損。一般來說,配重的重量相當於汽車滿載重量的一半。對於空間更高的電梯,這個問題更為突出。

科學家們非常聰明,他們提出了一些建議:空間站可以運輸地球上的垃圾或科學樣本作為配重的一部分。另外,空間電梯的配重不是純金屬的,可以用太陽能電池代替,這樣可以節省空間,起到配重的作用。

5樓:崔銀柳

太空電梯的材料要求非常高,現在並沒有合適的材料。

太空電梯基本的想法是從太空垂下來的「繩子」,通過合適的配重讓整個電梯的重心在對應的星球的同步軌道上,比如在地球上建造的話,需要讓電梯的重心處在地面之上大約三萬六千千米的地方。

這樣繩子是在引力的作用下垂下來的,所以繩子上受到的力就是引力,在引力作用下運動。然而地球是旋轉的,我們站在地面上看太空電梯的行為其實十一個非慣性系,這個可能會有潛在的問題,下面會提到。

技術上主要有幾個問題:

材料強度

弦振動載人或載物艙的運動

這裡面材料強度的問題是最大的問題了。我們電梯的繩子是在引力作用下運動的,如果僅僅要求繩子不會在自身重力作用下斷掉,那麼我們用最優化的方法來建造繩子,也就是下面細上面粗,因為上面的繩子需要承擔下面所有繩子自身的重量,這樣的話,我們假定要求承載100噸,那麼所需要的響應的材料的質量:

鋼材:大於整個宇宙的質量;(因為鋼材在1g的重力下面會被自身拉斷,如果是上下均勻的鋼材,1g重力下最長只能11.3km,而即便是這種上粗下細的設計,地面上1cm,到了上端也有cm 才能保證不被自己拉斷,這個計算現在顯然已經不正確了,因為現在鋼材自身的引力已經太大了,不能只考慮地球引力,不過可以看看這個硬算的結果,體味一下。

)凱夫拉縴維:月球質量的 1%;

碳奈米管:十四萬噸;(按照碳奈米管的最理想情況來計算)

這樣看起來我們用碳奈米管來建造就好了啊,因為看起來這個像是可以實現的。可是可是,這只是按照碳奈米管的理想情況來計算的,我們現在還不能製造特別長的碳奈米管,更別說是製造多少千米的碳奈米管了。

所以材料問題,現在是沒法解決的。

初中畢業想學技術上什麼技校好,初中畢業上技校學什麼技術好?

可以讀技校學技術的,現在是汽車時代了,熱門的生活與社會的發展需要汽車來保障,從事汽車養護維修行業,學汽車美容維修技術,學會了時機成熟開這樣的汽車養護店前景也不錯的。現在有些學校有一些技能加學歷的政策 不過主要看你自己的選擇,上大學雖說聽起來好,但是很多大學生都是畢業即失業的,還不如趁早學習門技術,畢...

人體植入晶片的問題,人體晶片植入在技術上存在著哪些困難?

這塊晶片名叫 大腦之門 由美國布朗大學的神經學家john donoghue開發,馬薩諸塞州的網路動力學公司 cyberkinetics 製造。晶片非常小,從圖中我們可以看到,它比一枚一美分的硬幣還要小很多。晶片上有100個電極,其中96個能夠用於記錄神經訊號。每個電極長1毫米,排成10 10的陣列,...

一幅優秀的攝影作品在技術上應注意的內容

一 聚焦要實 這個一般來說因為相機基本都是自動,只要按照說明書使用方式就可以,一般來說,輕按快門是聚焦,重按快門是拍攝,但注意如果調好焦後要重新構圖,千萬別鬆開快門。另外有一點,如果是逆光或側逆光拍攝,有時候自動聚焦會有問題,這時提倡使用手動調焦距 m檔 二 瞭解順光 側光 逆光等不同光位的優缺點,...