野心勃勃的太空電梯實(shí)驗(yàn):機(jī)器人沿繩爬七公里
據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,幾十年來(lái),有許多夢(mèng)想家就一直想要建造太空電梯,可向軌道輸送貨物,且與發(fā)射火箭相比費(fèi)用低廉。然而,耗費(fèi)數(shù)十億美元仍見(jiàn)效甚微。一項(xiàng)眾籌資金的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目或許將向太空邁出一小步。
該實(shí)驗(yàn)向空中發(fā)射一個(gè)高空氣球,氣球上栓有一根4.5英里(約7公里)長(zhǎng)的繩子,然后在下面放置一個(gè)機(jī)器人,可以沿著繩子一直攀登到頂端。這將是太空電梯集團(tuán)(LiftPort Group)有史以來(lái)最為雄心勃勃的計(jì)劃,位于華盛頓州塔科馬港市的太空電梯集團(tuán)專(zhuān)門(mén)從事于太空電梯技術(shù)的研發(fā)。
太空電梯集團(tuán)的創(chuàng)始人邁克爾·萊恩(Michael Laine)說(shuō):“這一次,我很擔(dān)心。如果出現(xiàn)問(wèn)題,人們會(huì)說(shuō)‘哦,太空電梯是個(gè)愚蠢的想法’。” 萊恩和其他愛(ài)好者已經(jīng)在太空電梯領(lǐng)域耕耘多年,太空電梯也被稱(chēng)為“通向天空的鐵路”。這個(gè)想法聽(tīng)起來(lái)幾乎是可笑的:將地球表面的某一點(diǎn)與62000英里(約100,000公里)的高空用超強(qiáng)系繩相連接。然后,建造可在其中上下穿梭的電梯轎廂。
太空電梯的倡導(dǎo)者說(shuō),如果這些目標(biāo)可以完成,那么可以減少大量的太空運(yùn)輸費(fèi)用,只有如今的1%。此概念的最大倡導(dǎo)者是已故的科幻大師阿瑟·克拉克(Arthur C. Clarke),他曾經(jīng)說(shuō)過(guò)假若人們不再對(duì)此想法嘲笑的話,50年后第一個(gè)太空電梯便可建成。
壓力重重
兩年前,萊恩發(fā)起一個(gè)籌集資金的活動(dòng),起初的目標(biāo)是為了給他的氣球運(yùn)載實(shí)驗(yàn)籌集8000美元,然而他從約3500名贊助者手中獲得了11萬(wàn)美元。之后,他立即開(kāi)始他風(fēng)險(xiǎn)極大的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃。萊恩說(shuō):“贊助者希望看到我的計(jì)劃付諸于實(shí)踐,我很感謝他們的支持,當(dāng)然這也給我?guī)?lái)了一定壓力。”
他和他在太空電梯集團(tuán)的同事們?nèi)栽谘芯坑糜趯?shí)驗(yàn)的高空氣球、多輪攀爬機(jī)器人以及聚合物纖維。 他們還在處理一些需交付聯(lián)邦航空管理局的文件。如果計(jì)劃順利,實(shí)驗(yàn)將于幾個(gè)月后在華盛頓州的奧林匹克半島(Olympic Peninsula)進(jìn)行。萊恩說(shuō),這并不是一件可以確定的事情。“有許多可能都會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)的失敗。”
不懼挫折
對(duì)于失敗與挫折,萊恩并不陌生。但他卻迎難而上,潛心研究有一天能夠用于建造太空電梯的技術(shù)。萊恩說(shuō):“我們從來(lái)沒(méi)有聲稱(chēng)這將是太空電梯技術(shù)的最終解決方案,但這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以幫助我們來(lái)把握問(wèn)題。”該氣球運(yùn)載實(shí)驗(yàn)之后后,下一步將與超小型衛(wèi)星(CubeSat)相連接,并采取微型攀爬機(jī)器人。最后,萊恩希望能夠建造月球電梯,來(lái)往于地球與月球之間運(yùn)送貨物。
太空電梯提倡者認(rèn)為,此技術(shù)或可用于建造切實(shí)可行的月球電梯,甚至火星電梯。而建造如此龐大的地外設(shè)備需要數(shù)以億計(jì)的資金,目前這些資金還都遙遙無(wú)期。國(guó)際太空電梯協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)彼得·斯旺(Peter Swan)說(shuō):“如果沒(méi)有人愿意使用月球電梯的話,那么建造這樣的基礎(chǔ)設(shè)備是愚蠢的。”
是否必要?
在地球上建立太空電梯對(duì)于消費(fèi)者而言無(wú)疑更有很大的吸引力,但是在經(jīng)濟(jì)、技術(shù),甚至氣象方面都面臨巨大的挑戰(zhàn)。例如,在暴風(fēng)雨和閃電環(huán)境下如何將運(yùn)營(yíng)?太空電梯如何維護(hù)?上周在西雅圖,斯旺和其他的太空電梯愛(ài)好者在一年一度的太空電梯會(huì)議上討論這些問(wèn)題。但是,這些問(wèn)題的答案或許需要幾十年的時(shí)間才能回答。
退休的軟件工程師特德·塞蒙(Ted Semon)一直在維護(hù)太空電梯的博客(Space Elevator Blog)。他指出,目前還不能制造出足夠堅(jiān)韌的材料,用做鏈接地球和太空的繩索。西蒙說(shuō):“當(dāng)你有了合適的材料時(shí),離實(shí)現(xiàn)太空電梯的夢(mèng)想也就不遠(yuǎn)了。”
阿瑟·克拉克的夢(mèng)想是否在未來(lái)的某一天真的會(huì)實(shí)現(xiàn)呢? SpaceX的創(chuàng)始人伊隆·馬斯克(Elon Musk)在2008年接受采訪時(shí)說(shuō): “這將需要漫長(zhǎng)的時(shí)間,而且需要面臨很多經(jīng)濟(jì)方面的問(wèn)題。”馬斯克在減少空間運(yùn)輸成本問(wèn)題上有著不同的策略,這就是制造可重復(fù)使用的火箭。他認(rèn)為這個(gè)方案可使太空飛行的成本降至如今的1%——這與太空電梯計(jì)劃所宣稱(chēng)的一樣。
在上周的西雅圖會(huì)議上,斯旺對(duì)于馬斯克的可重用火箭持懷疑態(tài)度。他說(shuō):“如果他真的能夠把費(fèi)用降下來(lái)的話,我會(huì)為他鼓掌。”