第116章 太空電梯
時間很快就到了次年的春節前夕,也是華國的愚公乙型火箭前往火星的窗口期。
和白鷹國發射時的高調宣傳不同,華國幾乎沒有對這次發射做任何報導,只是某些報紙上稍有提及。
和新聞上的低調不同,發射中心可以說是嚴陣以待。
這次因為在大氣層內使用的外掛的重型助推器,所以不需要在海上發射平台進行發射,可給其他的發射中心興奮壞了。
隨著愚公系列火箭占據了各種重要的發射任務,其他無法使用天弓推進器的發射場都眼巴巴地看著各種重要的發射任務從自己手邊溜走,只能靠著常規火箭的發射任務餬口這樣。
靠著海運的優越性,結果最後還是南海發射中心搶到了個這個任務。其他的發射中心也只能望海興嘆。
雖然愚公系列火箭的技術已經相當成熟,不過這還是第一次外掛推進器,所以保險起見周然還是來到了發射現場。
不過發射過程一如既往的毫無波瀾,重型推進器將愚公乙型送入太空之後完成了分離,緊接著搭載著問天一號的愚公火箭便踏上了飛往火星的旅程。
如果不出意外的話,半年後她將會追上伊卡洛斯計劃的星際飛船,並且在差不多的時間到達火星軌道。
這還是人類第一次有兩架太空飛行器同時到達火星軌道,這一過程也將收集到寶貴的數據。
在完成發射之後,周然總算是清閒了下來,這才有時間重新審視一下星圖的現狀。
不出意外的,仿星器下面的進度條已經填滿了,變成了一顆發光的星星。
但是後面卻沒有解鎖的按鈕和選項,不知道是不是因為完成仿星器的並不是周然本人。但是這也並不妨礙仿星器的星光向後眼神,解鎖了聚變反應堆小型化的星星。
只不過現在先來小型仿星器已經足夠使用,周然倒也不著急解鎖聚變反應堆小型化。
其他的除了引力子探測一直是萬年不變的1%之外,其他的進度都有了不小的增長。
按照計劃來說,接下來應該是研究太空電梯來完成二階段任務,但是已然已經開始在月球上建立基地了,無人採礦站也應該要提上日程了。
再加上小型太空穿梭機的技術應該對改進地月之間的運輸有多大的幫助,所以也有著不小的吸引了。
除了這些之外,旁邊那片暗淡星空之中,人工冬眠的星星孤零零的釘在那片星空之中,等待著解鎖。
不過考慮目前最要緊的還是距離毀滅倒計時只剩下2年時間,而作為階段性任務的太空電梯無疑會產生不一樣的變化,周然還是把注意力放到太空電梯上。
因為物體越長越容易穩定性失效,一般來除非是把太空電梯的『軀幹』做的跟珠穆拉瑪峰一樣粗,不然的話以太空電梯的高度來說,哪怕是使用水滴的強相互作用力材料,也沒有辦法搞出常規意義上的太空電梯。
但是這並不代表太空電梯就是無稽之談,畢竟現在型圖紙上太空電梯的進度條就已經超過50%了。
在自然條件下,一件材料的抗拉伸能力遠遠超過他的抗壓能力,簡單的用鐵絲舉例,把鐵絲掰斷要遠比把鐵絲拉斷輕鬆得多。
所以相比用堅硬的機構從地上往天上建,從天上找個東西往下放無疑要容易很多很多。
在將材料從承壓變成拉伸之後,太空電梯終於有了建成的可能性。
而這個在天上的東西就是衛星。
但是隨之而來的,又有了一個新的問題。
如果我們想要把一根繩子衛星上伸下去垂到地面,還需要考慮幾個方面的問題。
繩子的最上端要承受整個繩子的重力,所以無疑要做的最粗。而最下面為了減輕重力,要做的最細。
這樣整根繩子就變成了類似倒著的圓錐的形狀。而只要計算這根繩子的錐度比,理論上就可以讓繩子的每個部分受到的拉伸力相等。
再將這個公式簡化一下,只要我們知道一個材料的比強度,就可以計算出使用它來製作繩子錐度比大概是多少。
根據這個計算結果,如果使用不鏽鋼作為材料,錐度比大概超過10的100次方。
結論就是,如果使用鋼材來製作太空電梯的纜繩,它的質量將會比整個可觀測宇宙還要大好多倍。
所幸的是,不鏽鋼之外,現代可以還有一種神奇的材料,碳納米管。
因為碳原子的特殊結構,這種材料實際上是靠原子核和電子之間的電磁力結合在一起,非常結實。
如果使用碳納米管制作,那麼錐度比可以達到2.85,也就是說如果纜繩末端直徑10厘米的話,最頂端只需要17厘米就足夠了。
只不過碳納米管的問題就是製作的效率極低,現在能夠製作的碳納米管長度不超過1米,距離太空電梯的纜繩無疑非常遙遠。
其實周然感覺系統給的圖紙里,最好用的還是材料學。
有人說,新材料學就是碰運氣的過程,而系統的圖紙就是直接省去你在大海之中尋找那根真正需要的那根針的過程,直接將針放到你的面前。
沒有材料什麼也做不成,如果系統真的不是圖紙設計上留了後門而是在材料上,那周然也認了。
如果材料的問題解決,我們要先將纜繩送到衛星上,當我們在衛星上將纜繩一點點放下的時候,相當於高度也在降低,也就會越來越重,除非衛星的發動機永不停息的和重力做對抗,不然的話最終會把整個衛星拽下去。
為此,我們必須在反方向同步向上放出一個重量,也就是配重,來使得衛星保持一個靜止的平衡。
這個配重可以是纜繩,也可以是空間站,只要能夠產生足夠的離心力。
但是這又產生了一個新的問題。
為了保證電梯是電梯,而不是風箏,所以必須要部署在和地球靜止的同步軌道上。
地球同步軌道的位置是,3.5萬公里。
而地球的平均半徑是……6000多公里。
和白鷹國發射時的高調宣傳不同,華國幾乎沒有對這次發射做任何報導,只是某些報紙上稍有提及。
和新聞上的低調不同,發射中心可以說是嚴陣以待。
這次因為在大氣層內使用的外掛的重型助推器,所以不需要在海上發射平台進行發射,可給其他的發射中心興奮壞了。
隨著愚公系列火箭占據了各種重要的發射任務,其他無法使用天弓推進器的發射場都眼巴巴地看著各種重要的發射任務從自己手邊溜走,只能靠著常規火箭的發射任務餬口這樣。
靠著海運的優越性,結果最後還是南海發射中心搶到了個這個任務。其他的發射中心也只能望海興嘆。
雖然愚公系列火箭的技術已經相當成熟,不過這還是第一次外掛推進器,所以保險起見周然還是來到了發射現場。
不過發射過程一如既往的毫無波瀾,重型推進器將愚公乙型送入太空之後完成了分離,緊接著搭載著問天一號的愚公火箭便踏上了飛往火星的旅程。
如果不出意外的話,半年後她將會追上伊卡洛斯計劃的星際飛船,並且在差不多的時間到達火星軌道。
這還是人類第一次有兩架太空飛行器同時到達火星軌道,這一過程也將收集到寶貴的數據。
在完成發射之後,周然總算是清閒了下來,這才有時間重新審視一下星圖的現狀。
不出意外的,仿星器下面的進度條已經填滿了,變成了一顆發光的星星。
但是後面卻沒有解鎖的按鈕和選項,不知道是不是因為完成仿星器的並不是周然本人。但是這也並不妨礙仿星器的星光向後眼神,解鎖了聚變反應堆小型化的星星。
只不過現在先來小型仿星器已經足夠使用,周然倒也不著急解鎖聚變反應堆小型化。
其他的除了引力子探測一直是萬年不變的1%之外,其他的進度都有了不小的增長。
按照計劃來說,接下來應該是研究太空電梯來完成二階段任務,但是已然已經開始在月球上建立基地了,無人採礦站也應該要提上日程了。
再加上小型太空穿梭機的技術應該對改進地月之間的運輸有多大的幫助,所以也有著不小的吸引了。
除了這些之外,旁邊那片暗淡星空之中,人工冬眠的星星孤零零的釘在那片星空之中,等待著解鎖。
不過考慮目前最要緊的還是距離毀滅倒計時只剩下2年時間,而作為階段性任務的太空電梯無疑會產生不一樣的變化,周然還是把注意力放到太空電梯上。
因為物體越長越容易穩定性失效,一般來除非是把太空電梯的『軀幹』做的跟珠穆拉瑪峰一樣粗,不然的話以太空電梯的高度來說,哪怕是使用水滴的強相互作用力材料,也沒有辦法搞出常規意義上的太空電梯。
但是這並不代表太空電梯就是無稽之談,畢竟現在型圖紙上太空電梯的進度條就已經超過50%了。
在自然條件下,一件材料的抗拉伸能力遠遠超過他的抗壓能力,簡單的用鐵絲舉例,把鐵絲掰斷要遠比把鐵絲拉斷輕鬆得多。
所以相比用堅硬的機構從地上往天上建,從天上找個東西往下放無疑要容易很多很多。
在將材料從承壓變成拉伸之後,太空電梯終於有了建成的可能性。
而這個在天上的東西就是衛星。
但是隨之而來的,又有了一個新的問題。
如果我們想要把一根繩子衛星上伸下去垂到地面,還需要考慮幾個方面的問題。
繩子的最上端要承受整個繩子的重力,所以無疑要做的最粗。而最下面為了減輕重力,要做的最細。
這樣整根繩子就變成了類似倒著的圓錐的形狀。而只要計算這根繩子的錐度比,理論上就可以讓繩子的每個部分受到的拉伸力相等。
再將這個公式簡化一下,只要我們知道一個材料的比強度,就可以計算出使用它來製作繩子錐度比大概是多少。
根據這個計算結果,如果使用不鏽鋼作為材料,錐度比大概超過10的100次方。
結論就是,如果使用鋼材來製作太空電梯的纜繩,它的質量將會比整個可觀測宇宙還要大好多倍。
所幸的是,不鏽鋼之外,現代可以還有一種神奇的材料,碳納米管。
因為碳原子的特殊結構,這種材料實際上是靠原子核和電子之間的電磁力結合在一起,非常結實。
如果使用碳納米管制作,那麼錐度比可以達到2.85,也就是說如果纜繩末端直徑10厘米的話,最頂端只需要17厘米就足夠了。
只不過碳納米管的問題就是製作的效率極低,現在能夠製作的碳納米管長度不超過1米,距離太空電梯的纜繩無疑非常遙遠。
其實周然感覺系統給的圖紙里,最好用的還是材料學。
有人說,新材料學就是碰運氣的過程,而系統的圖紙就是直接省去你在大海之中尋找那根真正需要的那根針的過程,直接將針放到你的面前。
沒有材料什麼也做不成,如果系統真的不是圖紙設計上留了後門而是在材料上,那周然也認了。
如果材料的問題解決,我們要先將纜繩送到衛星上,當我們在衛星上將纜繩一點點放下的時候,相當於高度也在降低,也就會越來越重,除非衛星的發動機永不停息的和重力做對抗,不然的話最終會把整個衛星拽下去。
為此,我們必須在反方向同步向上放出一個重量,也就是配重,來使得衛星保持一個靜止的平衡。
這個配重可以是纜繩,也可以是空間站,只要能夠產生足夠的離心力。
但是這又產生了一個新的問題。
為了保證電梯是電梯,而不是風箏,所以必須要部署在和地球靜止的同步軌道上。
地球同步軌道的位置是,3.5萬公里。
而地球的平均半徑是……6000多公里。