本文归纳自《常识便是力气》杂志、央视新闻
我国下一年给太空通网！
据央视新闻报道，
我国首个天基互联网体系——
“虹云工程”将于下一年投入演示运用。
央视新闻：我国首个天基互联网体系下一年投入运用
音讯一出，
不少网友纷繁点赞：厉害了我的国
也有网友提问：
太空都能上网了，人何时能搬上去？
那怎样去太空呢？
你的榜首反响是不是搭火箭？
在未来，或许会有更方便的方法。
那时你只需走进电梯，按下按钮，
就能够直接升入太空了！
那么问题来了，把电梯送上太空需求几步？
Step 1
具有一个太空游览梦
早在1895年，太空电梯的概念就由苏联科学家，航天学之父齐奥尔科夫斯基（Konstantin Tsiolkovsky）提出。他受其时新建的埃菲尔铁塔的启示，开端以为，假如该塔能够制作到3.6万千米的高度，那么它将直接进入地球停止轨迹，因而不需求火箭就可将世界飞船送入太空。
尽管太空电梯造价贵重，但建成之后的工作费用会比运载火箭低两个量级，且能够24小时接连工作。英国的一项测算显现，用太空电梯运送1个人和货品的费用相当于航天飞机运费的0.25％。齐奥尔科夫斯基提议在地球停止轨迹上制作一个太空城堡，和地上用一根缆绳衔接起来，然后便能够像电梯相同向太空运送人和物。
Step 2
规划电梯的结构
要拼装一个往来于世界间的电梯都需求什么零件呢？其实咱们咱们能够以一般的电梯为典范来考虑，那么太空电梯主要由4个部分所组成，即地上基座、缆绳轨迹、载人舱和空间站，布局也与一般电梯类似。
太空电梯组成示意图
基座
基座绝大多数都是在赤道上，前文咱们提到过，关于太空电梯开始的想象便是将电梯的另一端设置在地球同步轨迹上，因为这样的话，以地球同步卫星（同步卫星都有必要在赤道上空）为电梯另一端时，垂下的间隔最短，这种叫“固定式”。此外还有人提出“飘移式”，这样基座就无须在赤道上了。
缆绳
缆绳，或许称之为缆带更为适宜，因为现在的规划都倾向于运用一条扁长的“缆绳”。因为考虑到受力和节约分量等原因，这条缆带的粗细也会是改变的——在地球同步轨迹处，缆带所接受的拉力是最强的，因而缆绳在这里最粗，然后向两头变细。现在咱们公认阻遏太空电梯开展的最大要素是缆带的原料问题。
载人舱
载人舱也便是相当于电梯轿厢的部分。太空电梯究竟不是传统电梯，从天上垂一根超长的绳子下来把电梯吊上去是不太可能的，因而需求电梯自已想办法爬上去。现在，关于“爬上去”有两种主意：一是在载人舱上装上电动机，可是需求电力，这也会添加载人舱的分量；二是运用光能推进载人舱上升，但这不会是一般的光能够完成的，恐怕需求开发更强的光能。
太空天梯的载人舱类似一般的电梯轿厢
空间站
空间站是有必要的，就像你假如只旋转一条绳子的话很难转起来，但在结尾加一个小球就很简单了。事实上，抱负的太空站不是放在同步卫星轨迹上，而是更高一点的方位，这样做才能够使整条缆绳和太空站的重心正好在地球同步轨迹上，因而才不会发作违背。
Step 3
战胜这些物理难关
太空电梯原理的要害是离心力，实践运用的要害是资料强度。
离心力问题
想想过山车，过山车上升到最高点时，里边的乘客是头朝下的，但不会掉下来，为什么？因为离心力抵消了你遭到的重力！
类似的还有一个风趣而形象的比如：一个人捉住绳子的一端，绳子另一端系着一颗球，他使绳子摇摆成一个圆圈（恰似抛掷链球的序幕）。在绳子接近他手心的一端，一只蚂蚁沿着绳子爬向系球的一端，只需它不断向前爬，就能够抵达那个小球上，而不需求火箭相同的助推力。这便是太空升降机的原理。
假如太空电梯的顶端离地球够远，滚动的线速度够快，那么天梯的顶端就不会掉下来，反而有必定的概率会被甩出去。咱们的太空电梯体系由缆绳衔接空间站，然后整个体系经过地球的自转甩起来，在3.6万千米外的太空舱的切向线速度几乎是26.7万千米/天。只需甩得够快，缆绳就会是绷直的，当然此刻的缆绳要遭到巨大的剪切应力和沿绳的拉伸力。比较抱负的状况，就如前面说的，是找到一个适宜的高度，使电梯体系遭到的离心力略大于重力，这样既能够保持缆绳笔直，又不至于因为离心力太大将电梯甩出去。
缆绳资料问题
制作太空电梯最大的应战，在于找到制作电梯缆绳的资料。一根一般的钢丝从9千米的高空中垂下来会被自重拉断。3.6万千米外的太空舱的切向线速度约为26.7万千米/天。倘若太空舱和20名乘客的质量为12000千克，那么疏忽掉缆绳的质量，缆绳的拉力估量有25万牛顿的力。此外因为高速运动的物体在经过大气层时会因为冲突生热，所以在规划太空电梯的过程中，还要充沛考虑到运用耐高温、高强度的资料。
而碳纳米管的发现，让人们燃起了期望。碳纳米管的柔韧性强、质量轻，细微且强度可与金刚石比美，而且可制成纤维。据测算，一根宽1米、薄如纸的纳米管缆带，能支撑13吨的分量。
碳纳米管可能是太空电梯成为实际的要害
2018年，清华大学的研讨团队研发了一种高强度的纤维。他们用仅1立方厘米的碳纳米管制成的纤维就能接受160头大象（超越 800 吨）的分量且不会开裂，而这根小小的缆绳仅重1.6克。碳纳米管是由碳原子组成的圆柱形分子，这些碳原子衔接成六边形，直径仅为1 纳米。其抗拉强度是已知任何资料中最高的，理论上高达 300千兆帕斯卡。
期望未来经过科学家和工程师们的想象、证明和实践，跟着太空电梯这一技能的完善，咱们也能够安全地进入外太空。回望一眼蓝色的星球，这应该是一种令人兴奋不已的体会！
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