野心勃勃的太空电梯实验：机器人沿绳爬七公里
据国外媒体报道，几十年来，有许多梦想家就一直想要建造太空电梯，可向轨道输送货物，且与发射火箭相比费用低廉。然而，耗费数十亿美元仍见效甚微。一项众筹资金的实验项目或许将向太空迈出一小步。http://static.cnbetacdn.com/newsimg/2014/0909/30_1k3CUGafZ.jpg该实验向空中发射一个高空气球，气球上栓有一根4.5英里(约7公里)长的绳子，然后在下面放置一个机器人，可以沿着绳子一直攀登到顶端。这将是太空电梯集团(LiftPort Group)有史以来最为雄心勃勃的计划，位于华盛顿州塔科马港市的太空电梯集团专门从事于太空电梯技术的研发。太空电梯集团的创始人迈克尔·莱恩(Michael Laine)说：“这一次，我很担心。如果出现问题，人们会说‘哦，太空电梯是个愚蠢的想法’。” 莱恩和其他爱好者已经在太空电梯领域耕耘多年，太空电梯也被称为“通向天空的铁路”。这个想法听起来几乎是可笑的：将地球表面的某一点与62000英里(约100,000公里)的高空用超强系绳相连接。然后，建造可在其中上下穿梭的电梯轿厢。太空电梯的倡导者说，如果这些目标可以完成，那么可以减少大量的太空运输费用，只有如今的1%。此概念的最大倡导者是已故的科幻大师阿瑟·克拉克(Arthur C. Clarke)，他曾经说过假若人们不再对此想法嘲笑的话，50年后第一个太空电梯便可建成。压力重重两年前，莱恩发起一个筹集资金的活动，起初的目标是为了给他的气球运载实验筹集8000美元，然而他从约3500名赞助者手中获得了11万美元。之后，他立即开始他风险极大的实验计划。莱恩说：“赞助者希望看到我的计划付诸于实践，我很感谢他们的支持，当然这也给我带来了一定压力。”他和他在太空电梯集团的同事们仍在研究用于实验的高空气球、多轮攀爬机器人以及聚合物纤维。 他们还在处理一些需交付联邦航空管理局的文件。如果计划顺利，实验将于几个月后在华盛顿州的奥林匹克半岛(Olympic Peninsula)进行。莱恩说，这并不是一件可以确定的事情。“有许多可能都会导致实验的失败。”不惧挫折对于失败与挫折，莱恩并不陌生。但他却迎难而上，潜心研究有一天能够用于建造太空电梯的技术。莱恩说：“我们从来没有声称这将是太空电梯技术的最终解决方案，但这个实验可以帮助我们来把握问题。”该气球运载实验之后后，下一步将与超小型卫星(CubeSat)相连接，并采取微型攀爬机器人。最后，莱恩希望能够建造月球电梯，来往于地球与月球之间运送货物。太空电梯提倡者认为，此技术或可用于建造切实可行的月球电梯，甚至火星电梯。而建造如此庞大的地外设备需要数以亿计的资金，目前这些资金还都遥遥无期。国际太空电梯协会会长彼得·斯旺(Peter Swan)说：“如果没有人愿意使用月球电梯的话，那么建造这样的基础设备是愚蠢的。”是否必要？在地球上建立太空电梯对于消费者而言无疑更有很大的吸引力，但是在经济、技术，甚至气象方面都面临巨大的挑战。例如，在暴风雨和闪电环境下如何将运营？太空电梯如何维护？上周在西雅图，斯旺和其他的太空电梯爱好者在一年一度的太空电梯会议上讨论这些问题。但是，这些问题的答案或许需要几十年的时间才能回答。退休的软件工程师特德·塞蒙(Ted Semon)一直在维护太空电梯的博客(Space Elevator Blog)。他指出，目前还不能制造出足够坚韧的材料，用做链接地球和太空的绳索。西蒙说：“当你有了合适的材料时，离实现太空电梯的梦想也就不远了。”阿瑟·克拉克的梦想是否在未来的某一天真的会实现呢？ SpaceX的创始人伊隆·马斯克(Elon Musk)在2008年接受采访时说： “这将需要漫长的时间，而且需要面临很多经济方面的问题。”马斯克在减少空间运输成本问题上有着不同的策略，这就是制造可重复使用的火箭。他认为这个方案可使太空飞行的成本降至如今的1%——这与太空电梯计划所宣称的一样。在上周的西雅图会议上，斯旺对于马斯克的可重用火箭持怀疑态度。他说：“如果他真的能够把费用降下来的话，我会为他鼓掌。”
http://www.cnbeta.com/articles/326467.htm
绳子的自重。。。。。。。 先不论太空梯有什么用
请问一下，太空梯理论上可行么？ 有什么样的限制条件？ 太空电梯应该有希望。 本帖最后由 apple1234 于 2014-9-9 20:54 编辑
sinosuke 发表于 2014-9-9 18:53
先不论太空梯有什么用
请问一下，太空梯理论上可行么？ 有什么样的限制条件？ ...
太空梯是1895年俄罗斯科学家计算出的
在1959年后， 理论倒转的...太空梯底部不需承受整个36000米高结构的重量 ， 新理论是用重锤在太空轨道 利用旋转的离心力把结构的重量往上拉
问题来了 这条象绳子的结构需底重量，耐拉扯 磨损，辐射，微流星的撞击
现有的技术 做不出底重量，耐拉扯
钢在月球表面的低重量状态是可以做太空梯的， 可是在地球就不行 到一定长度重量超出了就断裂 象拉面条一样
碳纳米管是最有潜力的未来科技 超底重量 ， 可是现有技术不成熟 ... 女人头发那么短的都做不出 拉100kg就断了
http://baike.baidu.com/view/2485.htm
本帖最后由 sinosuke 于 2014-9-9 22:12 编辑
绳子设计的目的是为了提拉货物去太空，把两头固定住了，怎么提？
像新闻里说的机器人自己爬么？有个东西叫机械能守恒，机器人自己爬上去了势能增加，那谁的机械能减少？不怕把绳子拽下来么？
新闻里有个高空气球一直在用浮力做功。难道同步轨道上也有东西给你做功拉货？
还有那这个绳子理论上是直线还是可弯曲的？
是否微扰稳定呢？ 绳子的各个部分受力是否不均，那为何要用同一种材料呢？
绳子如果没到同步轨道，会发生什么情况？ 而绳子如果超过同步轨道，又是什么情况。
最后，绳子总要发射上去吧，， 发射总要绕圈吧，10万公里的绳子要怎么绕圈才能绕到同步轨道上？ 别告诉我一截一截往上拉一直拉到同步轨道上 本帖最后由 apple1234 于 2014-9-10 02:57 编辑
sinosuke 发表于 2014-9-9 22:10
还有那这个绳子理论上是直线还是可弯曲的？
是否微扰稳定呢？ 绳子的各个部分受力是否不均，那为何要用同一 ...
我看不明白你的问题{:5_284:}
还有那这个绳子理论上是直线还是可弯曲的？
<<<<<<<直
绳子的各个部分受力是否不均，那为何要用同一种材料呢？
〈〈〈〈〈受力是均匀的 ， 下半段近地球被重锤往上拉 ， 上半段被绳子的自重往下拉 。。。绳子和重锤 的重量和距离都要互相配合 机器货车的重量对种体算是非常微小的
绳子如果没到同步轨道，会发生什么情况？ 而绳子如果超过同步轨道，又是什么情况
〈〈〈 这个是重锤只能在计算出特定的位置对地球表面1对1旋转 ，
绳子太快或太慢，重锤拉断绳子 ， 剩下的绳子飘回地面 缠绕赤道
重锤突然没绳子会不稳定
最后，绳子总要发射上去吧，， 发射总要绕圈吧，10万公里的绳子要怎么绕圈才能绕到同步轨道上？ 别告诉我一截一截往上拉一直拉到同步轨道上
《〈〈〈〈 是在太空组装了慢慢放下来 ， 用飞机什么的空中抓了扯回地面
本帖最后由 apple1234 于 2014-9-10 02:35 编辑
sinosuke 发表于 2014-9-9 22:07
绳子设计的目的是为了提拉货物去太空，把两头固定住了，怎么提？
像新闻里说的机器人自己爬么？有个东西叫 ...
机器人是电动的， 绳子是扁型丝带 , 电动马达时速每公里100km滚上去
太阳能
激光
微波频率
这三种都可以无线供电
这是未来的，不是这气球的
不可思议的太空梯 总是觉得很可笑，如果行得通的话，上个世纪五十年代就能实现了吧？ apple1234 发表于 2014-9-10 02:30
我看不明白你的问题
还有那这个绳子理论上是直线还是可弯曲的？
<<<<<<< 直
---------------------只有在同步轨道上的点才受力平衡， 绳子上其他的点都必须受力才能保持相同的角速度绕行地球。这个力必然存在一个垂直于绳子的分量，这个分量通过何种方式平衡？
绳子的各个部分受力是否不均，那为何要用同一种材料呢？
〈〈〈〈〈 受力是均匀的 ， 下半段近地球被重锤往上拉 ， 上半段被绳子的自重往下拉 。。。绳子和重锤 的重量和距离都要互相配合 机器货车的重量对种体算是非常微小的
--------------------------1. 照这个说法，绳子本身应该是重力平衡的，地球上的点不会提供沿着绳子方向的力。那么我们可以把绳子重锤和货车看成一个系统。在货车上升的过程中，由于最后货车停下，系统动能为零，那么系统势能也保持不变，所以重心的位置必然是保持不变的。 货车从地面上升到高处，那重锤必然会下降一定程度。如果货车里的货物或者人此时离开了，那么绳子重锤和货车这个系统变不再能保持重力平衡，而是慢慢下落了。
2. 如果货车重量对整体微乎其微，那么这么重的系统发射到太空本身没什么经济效益，除非搬运无数次货物上地球轨道。这与太空梯的初衷为了降低货运成本相违背。
绳子如果没到同步轨道，会发生什么情况？ 而绳子如果超过同步轨道，又是什么情况
〈〈〈 这个是重锤只能在计算出特定的位置对地球表面1对1旋转 ，
绳子太快或太慢，重锤拉断绳子 ， 剩下的绳子飘回地面 缠绕赤道
重锤突然没绳子会不稳定
最后，绳子总要发射上去吧，， 发射总要绕圈吧，10万公里的绳子要怎么绕圈才能绕到同步轨道上？ 别告诉我一截一截往上拉一直拉到同步轨道上
《〈〈〈〈 是在太空组装了慢慢放下来 ， 用飞机什么的空中抓了扯回地面
------------------------------- 看图示重锤在同步轨道更外侧，才保持整个系统重力方向受力平衡。 也就是说重锤上放出的绳子是不会落回地面而是飘得更远。如果绳子够轻的话，应该勾勒出重锤围绕地球的轨道吧。 如果非要让绳子下来，就要从重锤出发发射一个火箭到地面，即使如此，火箭也是环绕地球飞行吧。
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