AZoNetwork最近参加了一个讲座,艾德里安尼克松和彼得·罗宾逊27日th2018年2月在曼彻斯特城市大学,太空电梯的工作国际太空升降机财团。本文是基于他们的介绍。
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图片来源:chombosan /上面
发射一枚火箭进入太空是一个危险和昂贵的事业,更不用说很浪费。来解决所有这些与火箭相关的运输成本和挑战,世界各地的各种团体目前正在致力于一个概念被称为太空电梯。
太空电梯的目的是做什么其名;货物和人高进入空间。这样一个系统将连接一个地面或海平面站到另一个位置在地球同步轨道。它会比火箭更安全,在一小部分的成本和零污染。
通过旅行进入轨道常规和廉价,太空电梯将使各种太空努力更可行;从殖民火星小行星采矿。太空电梯系统也可以促进研究,帮助生成太阳能,遮挡太阳和太空旅游的成本较低。
物理
100000公里缆索锚定地球将被扩展到空间,它附着在顶点锚,这可能是一个大型空间站甚至小行星。离心力将使拴绳拉紧,攀爬和机械车辆能够旅行向上和向下。规模较小,类似理论物理学发生如果你把一个字符串球然后摆球在你的头上。
的组件
太空电梯的地面锚将不仅仅只是一个结构构建安全系统地球。这个终点站将包括锚本身和一个操作平台,可用于商业、管理和物流。
范围将大约100000公里长,1米宽。创建从一个超强材料如石墨烯或碳纳米管,缆索必须能够支持七并发登山者20吨,包括14吨有效载荷。
如上所述,顶点锚可能是人为的空间站,或者它可能是一颗小行星。它必须足够重,将旅行速度。
的范围
我们面临的最大工程障碍时操作空间电梯正在开发一个可行的范围,只要长度的高强度材料是必需的。
而长期以来,碳纳米管被认为是一个严重的竞争者,现在看来,石墨烯是一种更可行的解决方案,由于最近的一次突破。比钢强二百倍和100倍耐撕裂,石墨烯的品质很可能使它理想的缆索材料。
然而,传统生产方法目前没有能力做石墨烯片足够长的时间来创建一个范围。自顶向下的过程,包括从石墨,石墨烯生产nanoplatelets不能无缝连接。自底向上的方法,它涉及到一个过程被称为化学汽相淀积,生产石墨烯与晶粒边界和不连续性。
在一个令人兴奋的发展,去年发表的一项研究石墨烯单晶石墨烯可以打开大门范围。发表了中国的一个研究小组,研究描述了一张大的铜箔和特定的生长条件可以用来形成一个表与99%面向超高的谷物形成一个连续的石墨烯单晶。
太空电梯的业务
太空电梯技术的发展将会引发各种各样的新业务,甚至新产业。
首先,tether-quality石墨烯的发展将使改进从触摸屏技术数据安全,高层建筑。石墨烯的个人或企业带来这个质量市场可能无法产生足够的收入来资助建立一个电梯都在自己的空间。
太空电梯一旦建成,它将使各种新业务,可能需要人们为贵金属火星还是我的小行星。国际航空学院的一项研究发现了一个太空升降机将实现约10年后100%的投资回报。
的前景
创建一个太空升降机是一项艰巨的任务,它会花费很多钱。然而,专家说这是可能发生在未来40到50年。事实上,一些模拟已经建立,虽然在未来更全面的设计计划。短短约100米的绳索也试着在轨道上被日本航天局(JAXA),检查和辐射危害的影响。
过程将开始工作的概念和启动阶段,工程师会创建动态仿真模型解决的挑战,如空间碎片,雷击,登山者设计。在原型和测试阶段,工程师将创建小型系统,可能在等大型小行星灶神星,心灵或厄洛斯。精神仍是最有前途的,因为它有一个高转速和非常金属;使其对小行星矿业公司的吸引力。这些小规模的连锁模式将从不到100公里到1000公里。
在建模和原型阶段导致了计划和高度的信心,工作可以开始全面的地面空间电梯。目前的预测,成为运营2060左右。
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