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“太空电梯”或许真的要来了

2023-01-31 08:34:03 智能朗读:

电影《流浪地球2》中的关于“太空电梯”的场景,相信看过电影的朋友都为之震撼。那么,“太空电梯”是单纯科幻产物,还是在未来的某天真的可以一睹风采?

要建造太空电梯,将面临非常多棘手的问题,比如,电梯绳索用什么材料做?要撑得起36000公里绳子本身的拉力,一般的材料肯定是不行的,必须要有足够的强度和韧度,同时还需要不易老化的材料。目前,最有可能满足上述要求的是碳纳米管:由碳原子组成的管状结构纳米材料,这是目前已知的理论上力学强度最高和韧性最好的材料。

碳纳米管的结构是碳原子排列成形似一根吸管的分子,直径小于头发丝,但强度比同体积钢的强度高100倍,重量却只有后者的六分之一至七分之一。而且柔韧性很好,可制成纤维。从理论上说,宽1米、像纸一样薄的纳米管缆带就可以支撑13吨的重量。

2013年,清华大学团队就在创新制备工艺生产出了长达半米,且具完美结构的碳纳米管,但这已经是世界上最长的碳纳米管,而且还是实验室费了九牛二虎之力,燃烧了大量经费才制作出来的。

好的消息是,目前这个团队正在研制长度在千米级以上的碳纳米管。似乎曙光就在前方,但以上都是基于理论模型,实际中还有很多需要考虑的问题:例如,如何保证电梯厢体有足够的动力支持,可以一直从地面升到太空站?如果升到一半的时候,太空电梯的动力系统突然失灵,如何维修?如何让太空电梯自动躲避太空碎片和一些可能撞上来的卫星……即使前路困难重重,我们依旧没有放弃希望。

不断突破性能极限、不断突破材料极限、不断突破物理极限……人类的发展总是在挑战中突破,在突破中将幻想变为现实。相信未来的某一天,那部“天梯”定会刺破长空冲出地表,奔向浩瀚宇宙。

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责任编辑:王旭伟

来源: 兰州日报

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