太空电梯_航空航天

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第一章　现在就能建造太空电梯

小时候我躺在晒台的竹床上乘凉，仰望着星空，常常浮想联翩：长大以后要到火星上去过夏令营，到水星上去游泳，到木星采摘果实，到金星开挖黄金……还要登上月亮，将嫦娥背回...

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一、化学火箭不是太空运输的理想工具

当今能成功地让人类登上太空的运输工具，只有化学火箭，但它却是著名的“花花公子”。如果它升空时相当于一栋“摩天大楼”，那么重返地球后就只剩下一个“卫生间”。其他的...

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二、其他爬出重力陷阱的方法

有没有更廉价的航天方式呢？比较知名的有：环形隧道方案、高架铁路方案和太空电梯方案：环形隧道方案是围绕赤道建一条4万千米长的环形隧道。将隧道里面抽成真空，隧道...

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三、漂移式太空电梯是当今最佳选择

等截面的缆绳强度不够，那么可以让绳子受力大的地方粗一些，使绳子各处受力均匀：即单位截面总是受到同样多的力。这样问题不就解决了吗？对于变截面的吊天梯笔者有以下公式...

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第二章　天梯与地面之间的运输

漂移式太空天梯是如何实现这一超低运输价格的呢？从地面到系留卫星的运输，分为从地面到空中码头和由空中码头到系留卫星这两阶段。我们先看由地面到空中码头这一阶段。要降...

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一、采用空天飞机运输，单级入轨

近地轨道卫星的速度，大约为8千米/秒，而漂移式太空电梯的空中码头速度，还不到5千米/秒。原来，太空电梯各处绕地球一周的时间皆相同。但各处离地心距离不同，经过的圆...

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二、让飞机送一程

火箭是靠向后喷射物质前进的。在没有外力作用的自由空间里，火箭的能量利用效率η为：当v=0.1w时，η≈19.8%；当v=0.34w时，η≈61% 以液氧液氢...

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三、采用投掷方式运送物资回地面，不可行

如果按前述的方案建成漂移式太空电梯，那么货物从系留卫星出发，沿着吊天梯下行到空中码头，其成本大约是3.1万元/吨。加上用空天飞机将货物运回地面的费用，估计要10...

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第三章　降低太空电梯运行成本

要降低从空中码头到系留卫星的运输成本，关键在降低天梯的造价。按前述方案，将货物提升2860千米，每吨只需数千元电费，而摊入的设备折旧费用却有几万元。无论今后缆绳...

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一、根据技术和物价因素，合理确定太空电梯质心高低

在当今技术条件下，吊天梯长度为0时，将物资运送到系留卫星的成本约1000万元/吨；吊天梯长3.6万千米时，运输成本达194万亿元/吨。吊天梯长2860千米时，一...

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二、不建甩天梯和平衡锤，用系留卫星平衡吊天梯重量

太空电梯通常分成吊天梯、甩天梯和系留卫星三部分。因为甩天梯造价高，发射飞船的效果并不好，有人主张取消甩天梯，用平衡锤平衡吊天梯的重量，但这种主张不妥。太空电梯的...

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三、采用系留绳和安培力的建造方案

《天堂的喷泉》提出：捕获小行星，使它成为地球卫星。然后在上面建工厂，制造天梯缆绳并建设系留卫星。然而，将物体从小行星带移动到半径9510千米的环绕地球轨道所耗能...

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四、利用第二级火箭外壳和包装材料建造系留卫星

按当今技术水平，都采用二级火箭发射人造卫星。为节省成本，各国都回收利用第一级火箭。美国航天飞机是成功回收火箭第二级的范例，本以为这样可以大大降低航天费用，结果却...

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五、采用先抢占制高点，然后逐步拓展的建造方式

建造太空电梯缆绳有两条思路：一条是将缆绳逐段延长；另一条思路是将缆绳逐渐加粗。两种方式指导下的建设成本，有很大的差别！由于太空电梯的质心高度是按运输成本最低选...

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第四章　太空垃圾与天梯安全

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一、太空垃圾对太空电梯的威胁

虽然和平环境中，不必担心天梯被敌国有意摧毁，但无意识的太空垃圾却最可能成为天梯杀手。因为太空垃圾与航天器的相对速度，最高在10千米/秒以上。一块直径为10厘米的...

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二、主动出击，清理太空垃圾

目前太空中有超过5厘来的垃圾10万枚，但从广袤的宇宙空间来说，分布还是十分稀疏的，十年才可能遇到一次。对这种垃圾可采用“太空拖网渔船”捕捞。太空拖网渔船其实就...

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三、吊天梯的结构与抗袭击的能力

太空电梯的核心部件：吊天梯，不是一根细长的绳索，它有复杂的结构。太空电车要通过吊天梯缆绳上下，它必须有上行与下行两个通道。以质心位于Rk≈9510千米轨道上的漂...

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四、引导各国停止发射低轨道卫星，防止卫星与天梯相撞

在卫星重量相同情况下，轨道越低，发射费用就越少。而且低轨道卫星可用更小的功率实现同样的功能，这意味着卫星可做得更小更轻，使成本进一步降低。这也是许多国家大量发射...

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第五章　系留卫星

系留卫星，是人类进入太空的第一级阶梯，会有许多人在此聚居。因此如何低成本地建设系留卫星，很重要。一般说来，系留卫星不宜采用建空间站的办法：在地面建好各种舱室，用...

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一、系留卫星的空气成分和压力

人类不可能整天穿着航天服在系留卫星上生活，因此除少数需要高度真空的工厂外，系留卫星其他地方都必须充滿空气，创造出一个适宜居住的环境。由于系留卫星体积很大，如果按...

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二、人造重力与系留卫星规模

漂移式太空电梯高速运动，太空电梯系留卫星受到的地球引力与圆周运动产生的离心力，差不多互相抵消，从而形成微重力环境。在这种环境中生活，看起来飘然若仙，其实有苦难言...

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三、系留卫星的结构

系留卫星由本体和太空城两部分组成。从整体上看，系留卫星犹如一只张开双翅的“信天翁”。它这对翅膀就是两块各16平方千米的太阳能电池板。要使太阳能电池板能够最大限度...

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第六章　太空城的内部结构

太空城是系留卫星的职工、居民和游客生活的地方，它并不是一根简单的空心管，它具有复杂的结构：...

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一、太空城各层功能

太空城内孔与外沿半径相差174米，它由内向外分为6个区域。如果不对太空城分区，那么街道两边皆是近170米的高楼。虽然壮观，但要每天数次仅凭体力从底层到顶层，太难...

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二、太空城的照明

未来的太空城宜采用电光源照明。曾经有人设想：太空城由透明材料做成，采用反光镜和光导纤维，把阳光引到家中。这一方案与人工照明相比，省去了光电和电光转換，能量利用率...

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三、太空城的房屋

太空城的房屋由金属板焊接而成。因为墙与板在弯曲时，越到中间，承受的力越小。为了节省材料，减轻结构重量，受力构件总是做得“外强中干”。如大型体育馆的屋顶，都用桁架...

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四、太空城的街道

太空城整体呈圆环形，所以太空城内的街道有两种形态：一种与圆环的轴芯平行，一直到底，完全建成后，长约2.5千米；另一种街道形成一个大圆圈。站在这种街道上，觉得前后...

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第七章　太空城的农业和环保

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《太空电梯》简介

目录

第一章　现在就能建造太空电梯

一、化学火箭不是太空运输的理想工具

二、其他爬出重力陷阱的方法

三、漂移式太空电梯是当今最佳选择

第二章　天梯与地面之间的运输

一、采用空天飞机运输，单级入轨

二、让飞机送一程

三、采用投掷方式运送物资回地面，不可行

第三章　降低太空电梯运行成本

一、根据技术和物价因素，合理确定太空电梯质心高低

二、不建甩天梯和平衡锤，用系留卫星平衡吊天梯重量

三、采用系留绳和安培力的建造方案

四、利用第二级火箭外壳和包装材料建造系留卫星

五、采用先抢占制高点，然后逐步拓展的建造方式

第四章　太空垃圾与天梯安全

一、太空垃圾对太空电梯的威胁

二、主动出击，清理太空垃圾

三、吊天梯的结构与抗袭击的能力

四、引导各国停止发射低轨道卫星，防止卫星与天梯相撞

第五章　系留卫星

一、系留卫星的空气成分和压力

二、人造重力与系留卫星规模

三、系留卫星的结构

第六章　太空城的内部结构

一、太空城各层功能

二、太空城的照明

三、太空城的房屋

四、太空城的街道

第七章　太空城的农业和环保

《太空电梯》简介

目录

第一章 现在就能建造太空电梯

一、化学火箭不是太空运输的理想工具

二、其他爬出重力陷阱的方法

三、漂移式太空电梯是当今最佳选择

第二章 天梯与地面之间的运输

一、采用空天飞机运输，单级入轨

二、让飞机送一程

三、采用投掷方式运送物资回地面，不可行

第三章 降低太空电梯运行成本

一、根据技术和物价因素，合理确定太空电梯质心高低

二、不建甩天梯和平衡锤，用系留卫星平衡吊天梯重量

三、采用系留绳和安培力的建造方案

四、利用第二级火箭外壳和包装材料建造系留卫星

五、采用先抢占制高点，然后逐步拓展的建造方式

第四章 太空垃圾与天梯安全

一、太空垃圾对太空电梯的威胁

二、主动出击，清理太空垃圾

三、吊天梯的结构与抗袭击的能力

四、引导各国停止发射低轨道卫星，防止卫星与天梯相撞

第五章 系留卫星

一、系留卫星的空气成分和压力

二、人造重力与系留卫星规模

三、系留卫星的结构

第六章 太空城的内部结构

一、太空城各层功能

二、太空城的照明

三、太空城的房屋

四、太空城的街道

第七章 太空城的农业和环保

第一章　现在就能建造太空电梯

第二章　天梯与地面之间的运输

第三章　降低太空电梯运行成本

第四章　太空垃圾与天梯安全

第五章　系留卫星

第六章　太空城的内部结构

第七章　太空城的农业和环保