2008年10月1日 星期三

癮科學:太空電梯




「將水從星球表面吸上來,還不如直接從宇宙另一頭運過來!」這是星界戰旗裡的一句話,很明白的點出了人類探索太空的第一大問題:我們處在地球的「重力井」裡,就像真正的井一樣,一個站在10 公尺深的井底的人想要爬井外所要花的力氣,遠大於在井邊的平地上走個 100 公尺。對比到外太空,就出現了從地表進入軌道要一架超級大火箭,但從軌道到月球只要一隻小太空艙的這種怪事情。

後來我們進步到了太空梭時代。太空梭可以重複利用,節省材料,但並不表示它就比較省能源 -- 將這麼重一個東西送入軌道就是要花這麼多的能量,而更芭樂的是,大部份的能量其實都花在推送火箭自已的燃料上了。有沒有什麼方法,是只要用物理所要求的最低能量,將東西送入太空的呢?答案就是太空電梯。

太空電梯首度進入一般人的想像之中,是因為亞瑟.克拉克的名作「樂園之泉(Fountain of Paradise)」。如果能將一根繩子從地球同步軌道上的太空站垂下,固定在地表相應的點上,那不就可以直接將貨物延著纜繩運送上去了嗎?完全不用浪費額外的能源在推送的燃料上 -- 只要將貨物本身送上去就 OK 了。多美好啊!不過等到科學家和工程師真正動手開始研究了,才發現情況好像沒有想像中那麼簡單...

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