建造太空电梯的难度有哪些(太空电梯怎么建)

建造太空电梯的难度有哪些(太空电梯怎么建)

首页综合大全更新时间:2025-06-06

建造太空电梯的难度有哪些,太空电梯怎么建

太空电梯的材料要求非常高,现在并没有合适的材料。

太空电梯基本的想法是从太空垂下来的“绳子”,通过合适的配重让整个电梯的重心在对应的星球的同步轨道上,比如在地球上建造的话,需要让电梯的重心处在地面之上大约三万六千千米的地方。这样绳子是在引力的作用下垂下来的,所以绳子上受到的力就是引力,在引力作用下运动。然而地球是旋转的,我们站在地面上看太空电梯的行为其实十一个非惯性系,这个可能会有潜在的问题,下面会提到。技术上主要有几个问题: 材料强度 弦振动 载人或载物舱的运动 这里面材料强度的问题是最大的问题了。我们电梯的绳子是在引力作用下运动的,如果仅仅要求绳子不会在自身重力作用下断掉,那么我们用最优化的方法来建造绳子,也就是下面细上面粗,因为上面的绳子需要承担下面所有绳子自身的重量,这样的话,我们假定要求承载100吨,那么所需要的响应的材料的质量: 钢材:大于整个宇宙的质量;(因为钢材在1G的重力下面会被自身拉断,如果是上下均匀的钢材,1G重力下最长只能11.3km,而即便是这种上粗下细的设计,地面上1cm,到了上端也有cm 才能保证不被自己拉断,这个计算现在显然已经不正确了,因为现在钢材自身的引力已经太大了,不能只考虑地球引力,不过可以看看这个硬算的结果,体味一下。) 凯夫拉纤维:月球质量的 1%; 碳纳米管:十四万吨;(按照碳纳米管的最理想情况来计算) 这样看起来我们用碳纳米管来建造就好了啊,因为看起来这个像是可以实现的。可是可是,这只是按照碳纳米管的理想情况来计算的,我们现在还不能制造特别长的碳纳米管,更别说是制造多少千米的碳纳米管了。所以材料问题,现在是没法解决的。

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