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日本大林组“太空电梯”计划进展如何?

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在2024年6月12日~14日举行的东京国际信息技术展览会(Interop Tokyo 2024)现场,大林组进行“太空电梯”开发工作的技术本部未来技术创作部的渕田安浩以“大林组·太空电梯及其前景(大林組・宇宙エレベーターその先に)”为题发表了演讲。就结论而言,虽然大林组一直在认真踏实地开发关键技术,但需要解决的课题仍然堆积如山,目前离开工建设仍有距离。


IP属地:海南1楼2024-08-15 11:08回复
    在技术层面,核心的碳纳米管无疑是“太空电梯”面临的最大挑战。建造“太空电梯”,不是将多根碳纳米管组合以增加强度,而是需要制作长度达到惊人的【9万6000公里的、分子与分子之间相连的单根碳纳米管】。据会场的讲解员介绍,目前只能制造出【长度不到1厘米的碳纳米管】。


    IP属地:海南2楼2024-08-15 11:09
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      根据高度不同,“太空电梯”上可以建造多种设施。位于地球静止轨道上的最大规模站点“静止轨道站”,由居住单元、实验单元、舱外实验单元等组成(图2)。按照大林组的计划,从地面搭乘以约200公里时速移动的“升降机(Climber)”,经过1周左右时间即可到达静止轨道站。


      IP属地:海南来自Android客户端3楼2024-08-15 11:12
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        观点1:星舰一级就算电梯,太空电梯这么慢,要多久才能上去?要是像流浪地球这种,星舰就是太空电梯了


        IP属地:海南4楼2024-08-15 11:14
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          观点2:星舰是无轨电梯,代表高速航天,太空电梯相反,代表低速航天,爬上去都行


          IP属地:海南5楼2024-08-15 11:15
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            观点3:只要抗拉强度达到100Gpa就可以制造太空电梯啦~ 目前还差两个数量级,到时候能看看大锅工酱手搓纳米管


            IP属地:海南6楼2024-08-15 11:16
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              观点4:这么慢,而且只能去地球静止同步轨道,那还是坐星舰吧,哪都能去,成本还可能更低。


              IP属地:北京来自iPhone客户端7楼2024-08-15 11:40
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                说实话,我真没想到会有人认真地开发太空电梯,这玩意比可控核聚变还不靠谱。就从新闻的数据来看,长度差了10个数量级,更糟糕的是强度差了两个数量级。长度还有可能通过工艺来补,强度可是物理性质,这东西怎么变?而且太空电梯造出来了也只能往返于地球静止同步轨道,其它高度、位置都不行。
                相比之下,星舰在数年内必然得到实用,可复用的星舰其成本主要就是价格低廉的甲烷和液氧。太空电梯在一代人的时间内都无法与之竞争。在我看来,用星舰这样的重复往返载具把人在太空和地面往返,就已经是最优解了。实际上,至少在火星轨道内,甲烷引擎就已经是最优了。太阳系内可能需要比冲更高的离子引擎、核动力离子引擎,而星际旅行需要核聚变引擎,但它们都不能用于地面往返。


                IP属地:北京8楼2024-08-15 12:16
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                  修建从地表到地球同步轨道的太空电梯是一项充满挑战的工程,涉及多方面的技术难点:
                  1. 材料强度与选择
                  超强材料的需求: 太空电梯的缆绳需要延伸从地表至36,000公里高的地球同步轨道,必须承受自身的重量和地球引力。现有材料(如钢铁、钛合金)无法满足这一需求。理论上,只有碳纳米管或石墨烯这类极其轻巧且超强的材料有可能胜任,但这些材料的制造和量产仍面临巨大技术瓶颈。
                  2. 缆绳的制造与部署
                  缆绳的长度与部署: 制造36,000公里以上的连续缆绳是一大难点,如何将这条缆绳从轨道位置逐步放下也是一大挑战。需要一个完美的过程来防止缆绳在释放时出现缠绕、断裂或其他不可预见的问题。
                  3. 环境与空间条件
                  大气与空间环境影响: 在如此巨大的高度差异中,缆绳必须耐受不同大气层的摩擦、雷电、微陨石、宇宙射线和太阳风暴等多种极端环境因素。这些因素可能会削弱材料强度或导致缆绳的损坏。
                  4. 动力与能量管理
                  电梯的能源供给: 电梯需要大量的能源来提升货物和人员。如何在如此长距离内高效、可靠地传输能源,尤其是在太空环境中,是一项挑战。当前,激光能量传输和太阳能是被考虑的方案,但技术仍需进一步发展。
                  5. 稳定性与振动控制
                  动力学稳定性: 由于地球自转和潮汐力等影响,缆绳可能会产生共振或其他不稳定的振动模式。这种振动可能导致结构失稳或破坏,如何控制和减弱这些振动是一项重要的工程难题。
                  6. 安全性与应急处理
                  事故处理与应急方案: 太空电梯可能面临意外损坏,如微陨石撞击、恐怖袭击等。如果缆绳断裂,巨大的缆绳可能会对地面和太空设施造成严重破坏。因此,必须设计出有效的应急处理和修复方案。
                  7. 国际合作与法律问题
                  跨国合作: 由于太空电梯的规模和影响范围,建设和维护需要全球范围的合作,涉及多国的法律、政策协调问题。需要制定和达成国际协议,以确保工程的顺利推进和安全运行。
                  这些挑战表明,尽管太空电梯是一项具有革命意义的构想,但要将其变为现实,仍需克服大量技术、工程和法律障碍。


                  IP属地:海南9楼2024-08-15 12:32
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                    这种东西几乎没有讨论的价值。


                    IP属地:四川10楼2024-08-15 13:12
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                      波音有旋转天钩,使用钢丝绳就够。。需要200吨太空设施


                      IP属地:湖北来自Android客户端11楼2024-08-15 14:29
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                        近地轨道需要新的电推拖船


                        IP属地:湖北来自Android客户端12楼2024-08-15 14:29
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                          没啥用,星舰比这个有前景多了


                          IP属地:广东来自Android客户端13楼2024-08-15 15:35
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                            这不就是纯粹的科幻故事吗?有啥讨论的价值?


                            IP属地:广东来自Android客户端14楼2024-08-15 16:15
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                              造出这个之前人类都迁往别的星球了


                              IP属地:广西15楼2024-08-15 16:39
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