通向太空的天梯

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  俄罗斯媒体称,13年后人们将乘缆车前往太空。
  俄罗斯在通向太空技术方面居世界领先地位。几乎每个星期,他们的航天器发射场总要向太空发射“质子号”和“联盟号”货运飞船,其他国家都在排队租用他们的宇宙飞行器。尽管1公斤货物送达轨道的运价是1万~1.5万美元,人们仍趋之若鹜。不过如今美国人在考虑另一个方案——建造通往太空的天梯,可以将每公斤货物运价降至200美元。
  
  何谓天梯
  
  天梯的构造原理很简单,就是从10万公里高空的空间站往地球放下一根绳子,它实际上就是一根连接空间站和地球的高架单轨铁路,货运车便沿着缆绳开往太空,而且它多半路程是靠地球转动产生的离心力上升,不用消耗任何能源,到3.6公里之后,飞船则自动驶向空间站。既可以让它驶到10万公里开外的地方,甚至还可以让它驶到36万公里处的月球,只要缆索够长。谁能够设计出这样的天梯,往后的太空开发就一定是他的天下。
  
  过去为何做不到
  
  早在1894年,俄国航空和火箭动力学以及飞机和飞船理论方面的学者、现代宇航学的奠基者康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基就论证了利用火箭进行星际航行的可能性。到了苏联时代,科学家阿尔楚塔诺夫和波利亚科夫又提出了两套征服宇宙的方案,并先后于1960年和1983年公诸于众,之后欧洲和美国纷纷有关于这方面的文章发表。也就是说,从来没人认为这是可望而不可及的事。主要障碍是找不到用来建造所谓高架单轨铁路的缆绳的合适材料。这种缆绳应该结实到能承受若干载货集装箱的重量,还要能保证不在本身的重压下折断,使现有的火箭能将其举到太空。如果用钢来做,那么钢管的直径不得不小于3米,这显然很不现实。
  
  日本人帮了大忙
  
  一直到了20世纪90年代中期,日本人发明了一种全新的材料——碳毫微管,这个问题才有望得到解决。这种用碳的圆柱体分子“编织”成的绳索比钢丝要结实50倍,却只有它的几百分之一轻。美国马萨诸塞理工学院已为NASA(美国航空和宇宙航行局)生产了90米长的一段,让货运车自备能源在上面跑来跑去,这实际上就是对世界上第一部天梯进行试验,为此耗去了3千万美元。不过NASA有的是钱,因此天梯计划才得以实施,美国人计划于2018年用天梯直接向太空发货车。
  
  俄罗斯的方案
  
  俄罗斯也有自己的天梯方案,设计者为阿斯特拉罕师范大学理论物理教研室教授、数学物理博士格奥尔基·波利亚科夫。
  他的方案与美国人的方案最大的不同在于:他不是用碳毫微管来“编织”绳子,而是编成带子,从地球到宇宙空间站安装一部像机场运送行李似的传送带。驱动传送带的发动机可以安在地球上,而不是在货运车上,这就简单和可靠得多。根据波利亚科夫的计算,货物的运费得比美国人的做法便宜1/5左右。但是,尽管他早在20世纪60年代中期就已经开始这方面的研究,并通过了博士论文答辩,而且这个方案得到了科学界的赞同,他还获得了发明专利权,要是在前苏联时期有类似今天碳毫微管的材料,可能他们早就着手架设天梯了,可是现在他们存在资金问题。
  2005年2月底,这位阿斯特拉罕教授在莫斯科通过美国大使馆向NASA递交了一封信,建议他们研究一下他的方案。他想,对方一定会感兴趣的,因为他的方案比美国的便宜。
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