第四百四十八章 太空電梯
二點的婚禮很成功。吊然不像白陽的婚禮樣。巨頭雲朵,討部級幹部都只能當個司儀,但是,作為無限科技在實際負責人,海南的官員也表現出了極大的誠意!新上任的省委書記朱琰,老省長龐阿泰皆到場祝賀。
雖然他們只喝了一杯水酒就走了,不過。饒是如此,兩方的家長也欣喜得滿面紅光。幾十年來,他們見到的最大的官員就是鄉長或者鎮長。哪裏想過兒女的婚禮,連省委書記都會前來祝賀。那個錄下來的剛”今後恐怕有時間就會拿出來晒晒了。
其實這不是虛榮。人都有這一面,特別是兒女有出息了,打心底里高興。能夠和親戚朋友吹噓一下,也算是自己幾十年的辛苦培養沒有白費嘛。
參加完白陽的婚禮后,白陽安排黃克交接了一下。海水淡化工廠的新廠長是實行的內部公開招聘。誰有能力誰止,無論之前是高層幹部還是中層經理,就算是剛剛進廠的新人也有機會,出乎意料,尚佳欣居然以絕對的優勢一舉奪魁。
看到這種情景,白陽不得不苦笑,剛。。命運還真是折磨人啊。白陽沒想過要和尚佳欣再發生一點什麼關係。雖然偶爾午夜夢回,臉龐上被親過的地方似乎還帶着些許溫熱,但是,每每想到柳妍這幾年未自己做的犧牲,每每想到兒子,白陽就會痛恨自己,如此精明的一個人,居然會着別人的道,不僅害人。而且害己。
尚佳欣倒也表現得非常得體,兩人除了正常的交流外,連個曖昧的眼神都沒有。和柳妍談話也完全是一種朋友間的禮節。看到這種場景。白陽暗暗的舒了一口氣。
回到吳江,白陽就接到萬啟鵬的電話。說有重要的事情要和他商量。請他立即前往,基地一趟,白陽只能感慨自己的勞累命。
,基地上空的風沙已經減輕了不少。無限科技替南戈壁政府改造的隔壁沙漠地帶已經頗有成效,估計再有個十幾年的沉澱,這片原本除了黃沙就只剩下動物的骨頭架子的地方,將會變得鬱鬱蔥蔥,成為讓人舒適的森林。
現在雖然麻風樹已經成林,不過,單一的樹種是非常危險的。雖然新麻風樹的基因足夠強悍,對病蟲的抵抗力足夠高,不過,所謂道高一尺魔高一丈,這些蟲子總是在不斷進化中的,它們遲早會找到對付這種植物的方法。
其實這也是有例子的,比如袁隆平院士的超級水稻,每次也是說了防蟲防病害。不過。各種各樣的蟲害還是時有發生。以至於中國的大米中包含的農藥水平,普遍是人家日本的上百倍!
現在宗波生物農業有限公司正在進行其他抗乾旱的植物的改造。相信,要不了多久就會有新的成果,到那時,當真是滄海桑田,沙漠便森林了。“老萬,這麼急忙急的叫我過來幹嘛,這可不像你的性格啊3月的南戈壁。還是有些冷的,日夜溫差很大,好在地底的空調系統足夠強悍。從飛機上一下來,白陽就將自己脫得足夠清爽。
“我拓展了碳烯材料,參照碳基納米管的相關知識,進行了大規模的改進。使得它的強度,重量比大大提升。已經遠遠的超過了地球上已知的任何一種材料
萬啟鵬非常激動,苦苦堅持了三年,終於再次取得突破了。過去他一直在研究碳烯,就連小組裏的成員都有些不解了。要知道,無限都已經能夠大規模生產碳烯了,老是研究同一個材料有什麼意思,很多人都將之當成了不思進取的表現。
燕雀安知鴻鴆之志,這就是萬啟鵬安慰自己的理由,三年過去了。在賈如小組持續不斷出新成果的時候,萬啟鵬不為所動,在實驗遇到難題的時候,他依然不為所動,如今總算是成功了!
“恭喜你啊。老萬,你的堅持總算是成功了白陽拍拍萬啟鵬的肩膀。他面對的壓力白陽是知道的,不過,這種事情他也沒辦法替代,只能盡量不去催促他,也不打擾他的思路。
“白總,你看上次我和你商量的太空電梯計劃,是否能夠啟動了呢?。萬啟鵬忍着激動,聲音帶着些許顫抖的說道。
自從知道白陽的遠大理想后,他就一直在默默的努力。士為知己者死。女為悅己者容,對於白陽。萬啟鵬一直是感激的。既然白陽要進行太空計劃”他這個首席材料專家,自然要幫忙解決其中的困難。
太空電梯不是個新概念,自阿瑟克拉克的名作《樂園之泉》提到太空電梯,並展示了一副美好的圖畫之後,幾十年來,人類一直就在為實現它而默默努力。想一想,如果能將一根繩子從地球同步軌道上的太空站吹下,鼓動在地表相應的點上,那不就可以直接將貨物和人。沿着纜繩運送上去了么?
“將水從星球表面吸上來。還不如直接從宇宙另一頭運過來”。這是星界戰旗里的一句話,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”裏面,就像真正的井一樣,一個站在舊米深的井底的人想要爬出井外所要花的力氣,遠大於在井邊的平地上走個四米。
如果到外層空間,則會出現另外一種情況,從地表發射一架超級火箭進入軌道,要比從軌道到月球發射一隻小的太空艙更難!
人類進入航空史后,除了火“星以及各種各樣的探測器外,穿梭機要算作個仍億用小訓舉了。雖然這玩意兒因為屢次出現安全事故,後來被迫終止,不過,這依然給人類的航天史帶來了巨大的希望。
想想,只要製造好了以後,就可以像飛機一樣,重複利用,多麼節省材料啊。不過,雖然它省了重複製造的麻煩,不過,在能源方面,它卻一點也沒省。
實際上,要將一個。很重的東西送入軌道,花費的能量裏面,其實大部分都用在推動火箭自己身上了。因為要運載重的物體,火箭自身就必須足夠強勁,其消耗的能量本身就是個天文數字。
比如進入星際採礦,如果是采一些鐵、銅之類的常見資源,如果不是靠着國家撥款。而完全進行市場經濟的話,恐怕這麼做的公司,沒兩次就破產了。收入與支出完全不成正比。
太空電梯這個。名字出來后。很快就贏得了人們的青睞。世界各大航空大國都在開展這方面的競賽。美國更是為此設立了巨額獎金,可惜。連續次都沒人能將這個。讓人眼紅的大獎捧走。而日本,先後投入了上百億美金髮展自己的太空電梯技術,希望能在這個領域突破取得跨越式發展。
日本人知道。在美國壟斷航空技術的今天,要想搶佔世界第一航“天大國的寶座,常規式的發展是絕對不行的。畢竟,美國人為此努力了幾十年,全世界最好的科學家都集中在了美國,別人還在發展載人航空。美國人就登了。別人還在登月,美國人已經跑火星上了。當你準備登陸火星的時候,美國人已經跑出太陽系了,這種追趕永遠都沒機會趕上。
想想,如果睡先造出盪一部太空電梯,就意味着誰已經贏得了商業化太空的機會,幾乎就等同於贏得了殖民外太空的門票。雖然明知道這是一種太空競賽,可很多國家還是樂此不彼。
經過科學家的構想,太空電梯可以分成幾個部分。首先,其必須有一個基座。基座基本上一定是在赤道上,因為這樣從地球同步軌道上垂下來的距離最短。基座有提出固定式和漂移式兩種選擇,其中固定式的比較容易完善周邊的硬件設施。但漂浮式,無論是海上的大型平台甚或是平流層中的大型飛行平台,都有借移動來躲避不良氣候或太空雜物的可能,因此也有不少支持者。
赤道足夠長,可以同時建立無數個基座。如果是漂浮式的,就必須考慮彼此碰撞和干擾的可能性。眾所周知,波是有相互干擾的能力的,而且,波與波之間,很容易疊加,有時候只是輕微的碰撞,引起的問題可能就非常大。
再一個,其必須有一根纜繩,就像普通電梯的那根鋼索一樣。
從地表到太空,有3萬多公里,這麼長的距離,如果是一根細繩的話,是絕對不可能的,因此,將纜繩稱為攬帶或許更合適。過去的設計。都傾向於將攬帶設計為扁平的。而且,也不會是從頭帶尾一樣粗。
根據計算,在地球同步軌道處纜帶所承受的拉力最強,因此這地方必須最粗,考慮到材料和重量問題,中間部分可以稍微變細一點。
之所以不設計成圓的以及攬帶要不均勻,除開節省材料以外,還有很重要的一個因素,就是攬帶的擺動問題。
長期從事該項目研究的科學家、捷克科學院天會魯波斯?佩里克教授曾經說過,由於用於建造太空電梯的纜繩將會長達幾萬公里纜繩不可能完全綳直,如果那樣的話,纜繩上受的力恐怕是天文數字,任何一個微小的擺動都會導致纜繩出現很大的振幅。
學過物理的朋友都知道,波有幾個要素。振幅是體現能量大小一個。很重要的要素。這種長距離的傳播,如果是普通的學術研究,能量應該會越來越因為波在傳遞過程中,是要消耗能量的。但是,當應用在這種實際情況后,當振幅過大,電梯會處於上下顛簸這種,別說是人。就算是貨物,恐怕也會變成渣。沒人希望傳送前是一個完好的機械人,傳送后變成了幾十個零件。
比如在太陽和月球的引力牽引作用,以及在太陽風的壓迫之下。太空電梯將發生幅度很大的擺動。這種擺動將是是很可怕的,它不僅會使得電梯上的人和貨物摔落下來,還有可能觸及空中的飛機、衛星等,一旦倒塌下來後果更是不堪設想。
這也是為何太空電梯必須建立在赤道之上的原因之一。如果建在赤道以外的地方,太空電梯勢必受到地心引力的影響,從而發生向下彎曲的變形。這中間會產生巨大的拉扯力,這樣強度的力,屬於星際間的立場級別,太空電梯本身根本不可能消化吸收得了。
還有,太空電梯的角速度和地球本身自轉的角速度將會不一致,這樣太空電梯將會被動的隨着地球轉動而到處亂繞圈子。玩過空竹的朋友都知道,空竹在繩子上轉動,一旦發生錯亂,後果是非常嚴重的。輕則空竹從繩子上被甩出。重一點甚至可能傷到自己。而且,太空電梯一旦出現擺動。其纜繩必然承受地心引力和離心力的雙重拉扯。很有可能直接將纜繩給拉斷!
因而,纜繩的材料需要質量輕,而且完全剛性!過去無論是天文學界還是材料學界,統一認為,纜繩最理想的材料就是碳納米,品納米管是石果中層或若干層碳原午捲曲而成的籠狀”直徑只有幾到幾十納米,內部是空的。這樣的材料很輕,但很結實。它的密度是鋼的傷。而強度卻是鋼的舊。倍。
在人類實驗室裏面,碳納米管早已經被實現了。就在人們歡欣雀躍。認為太空電梯時代即將到來。特別是美國的山公司,該公司就是太空電梯最熱衷的公司之一。他們一直認為,天空電梯之所以沒法實現。不是技術上的原因,只是單純的經濟原因。因為。這個項目的啟動資金就超過四億美金,而且是沒貶值之前的美金。
可後來,美國科學院的材料學家,給了這些人重重的一擊,簡直快要將他們徹底給打崩潰了。材料學家認為,碳納米管只在圍觀層面上才表現出足夠強勁的性能,一旦達到宏觀層面,其表面的張力。會破壞其剛度!
也就是說,如果造一個,十萬公里長的碳納米管,由於表面張力的影響,其強度最後很可能和鋼鐵差不多,當然,如果這纜繩是鋼鐵的話。直接會變成豆腐!
這對於一些人來說,簡直是無法接受的事實。過去一直堅守的東西,突然之間就成了浮雲!就像你突然對一個一直信任基督的人說。其實耶穌根本是虛構的,歷史上不存在這個人。而且你還擺事實、講道理,將他駁斥得無話可說的實話,對方心裏的失落可想而知!
其實這裏面的情況非常複雜小太空電梯還面臨一個能量守恆定律,這是物理界一個最基本的規律。無論是微觀還是宏觀,無論是相對論還是量子世界。都必須要遵守的一個規律。
假設太空電梯得以建成,要把地球上的一批貨物送往太空,這批貨物在地球表面上的時候,跟隨地球表面一起運動,它的地球環繞線速度為略3引米屍秒,但是,通過太空電梯運送到距離地球強6。千米高的地球同步靜止軌道上時,它的地球環繞線速度達到了聊米,秒,速度為地表時的,動能為地表時鋒倍,從地球表面到地球同步靜止軌道。物體的動能得到巨大的增長。這樣巨大的動能來自何方?
如果採用常規的方式發射的航天器,動能由運載火箭、穿梭機等運載工具提供。通過太空電梯運載到太空中的貨物,動能只能由太空電梯系統提供,物體從地面到太空所增加的不但有動能還有勢能而且,這個動能還會非常大,因為無論如何。必須遵守牛頓力學三大定律。遵循第一宇宙速度的制約。
太空電梯上的電梯間運載器把通過激光所傳遞來的能量,轉化為物體的勢能。但動能只能由地球和系留衛星損失自己的動能來補充貨物的動能。由於地球自轉的角速度是舊度刊、時,整個太空電梯系統必須和地球保持一致的角速度。
電梯間軌道運輸器將貨物從地球表面向太空運輸的過程中,隨着高度的增加,“電梯間”繞地球的線速度將必須隨之增加,才能保持角速度一致。學過物理的朋友都知道,在半徑和質量一致的情況下,如果線速度增加,則離心力會以平方倍增加!離心力的增加,勢必增大“電梯間”的動能!
電梯間在攀爬過程中因為自身線速度的不足,而無法跟上“系留衛星泄繩”體系的的角速度,因而會對纜繩產生運行阻力,阻力會沿着纜繩向兩端傳播。大部分阻力將傳向地球,也有一部分阻力會傳向系留衛星。地球和系留衛星受到阻力影響後會分別對電梯間產生一個反作用拉力。並形成一個。合力,為電梯間加速。從地球表面到地球靜止軌道。這種加速一直進行着。
對於地球這麼一個龐然大物來說向電梯間施加一個拉力不會有太大影響,但是對於系留衛星來說,向電梯間提供近似水平方向上的拉力影響是明顯的,它付出拉力后必然損失速度和動能並降低高度。
當然,有人會說。我不需要系留衛星,我直接在月球上面建一個,和地球上一樣的基地。兩個基地直接相連,但這裏面也有個問題,月球上的重力加速度和地球上是不一樣的,如果直接到達月球,就需要一個緩衝力,緩衝力如果過大,勢必會造成纜繩的劇烈震動,很容易引發安全事故。
當然,如果能將地球與月球相連,比起將纜繩的另外一端直接系在衛星上肯定要靠譜一些。這些年,由於人類太空活動的持續增加,太空中產生了龐大的太空垃圾。這些太空垃圾堆衛星有着致命的威脅!而且,太空中還時常會有隕石,隕石對衛星也有很強的破壞作用。一旦衛星損壞,即便是很輕微的傷害,也會讓衛星損失一部分動能,勢必會降低衛星的高度,或者讓衛星的位置產生偏離。
一旦衛星發生偏離,後果肯定是災難性的。因為。和勢必會讓纜繩產生重大的震蕩,這種震蕩,無論是對纜繩本身還是對纜繩上面的貨物,亦或是對系留衛星,都會造成重大損失。
如果,衛星完全被損害,那纜繩的另外一端就成了空狀態,一旦纜繩發生倒塌,從幾萬公里的高空倒下來,那絕對是比堪比小行星襲擊地球的悲劇,打入海洋之中,或許瞬間就會形成前所未有的大海嘯。要知道。赤道的周長也不虹萬多公里,…的纜繩。足夠繞着地球幾圈了。沿途經討的國家。聯愕叭是超級大災難。就算是纜繩落地,恐怕也會砸出大地震!
曾經有科學家就這個問題諮詢過山公司,它們認為地球會長久的損失動能,正好表明人們並沒有正確的認識太空電梯對地球動能的影響。其實地球在太空電梯向太空運送貨物的時候會損失一部分動能,但是在太空電梯運載貨物返回地球時,太空電梯將會把多餘的動能返還給地球。太空中飛行的物體的動能都很大必須突破第一宇宙速度,這些物體返回大氣層時,傳統方法是利用大氣的阻力來減速,消耗掉動能。“電梯間”和它所運載的貨物的動能也是很大的,他們沿着纜繩慢慢返回地球,由於固定在纜繩上與地球保持自轉方向上的靜止狀態,與地球大氣也是相對靜止的,只能依靠纜繩來減速,多餘的動能也將傳遞給纜繩,這必然給纜繩一個加速力,纜繩的兩端,一端栓着地球,另一端栓着系留衛星,按照日常生活的常識,纜繩受到的阻力必然將向兩端傳遞,傳遞給地球和系留衛星。
所以,如果從常識來看,峙公司有些觀點是比較荒唐的。正如它們所說,如果去的時候沒有系留衛星的參與,只有地球提供了全部所需的動能,那回地球的時候呢?纜繩總要受阻力的吧,難道這些力只傳回地球么?
要知道,這種阻力也是很大的,足夠讓系留衛星產生強烈的震蕩了。總不至於力只向一個方向傳播吧,那實在太扯淡了。
加入太空梯製造者們回答說多餘的動能的確會傳給系留衛星一部分,那麼既然系留衛星在攀登者返回地球時可以得到動能,那麼在攀登者駛向太空的時候為什麼不向它提供動能呢,只接受動能不提供動能,這不一樣會導致栓系留衛星的纜繩傾斜嗎?
當然,在探討這個問題的時候,白陽認為,可以在太空電梯底座安裝一個可移動錨固裝置,可移動錨固裝置主要用來抵消太空電梯纜繩產生的擺動,而不是用來起固定作用的。
而且,還可以充分利用地球磁場。地球本身可以產生巨大的地磁場。太空電梯纜繩長達幾萬公里,如果給它通上電流,根據電磁感應原理,它將產生一個巨大的磁場。這個磁場和地球的地磁場發生相互作用,就可以產生巨大的作用力。就好比始終有隻巨大的手掌握住纜繩不讓它發生擺動。
除了基座和纜繩以外,還需要電梯艙。太空電梯畢竟不是傳統電梯,從天上垂一根超長的繩子下來把電梯吊上去是不太可能的,電梯必須自已想辦法爬上去。最簡單的方法是在電梯上裝馬達,帶動夾着纜帶的一組輪子轉動,從而取得向上的動力。馬達的電源可以從纜帶上取得,或用裝在電梯艙上的發電機,但這兩種都會增加重量。
比較省重量的方法是在電梯艙上裝兩片反光板,然後從地面發射雷射將電梯艙“射”上去,這就需要足夠大的激光槍了。
當然。眼下還有其他的方式,別忘了,可控核聚變已經成功了。核聚變提供的能量還是插當強大的,氫能源的成本也比較低。
至於另外一端”必然需要一個強大的太空站了。系留衛星的話,這個太空站可要比目前的國際空間站大得多。當然,如果是放在月球上的話,那就比較容易了。畢竟,在月球上只需要和地球上對應建造就可以了。
“老萬,就算是你的這種新材料,有足夠的才性,能夠作為纜繩的材料,就算我們解決其他的技術困難,但我們還是不能建。”
“為什麼?白總,武,不是
看到萬啟鵬從椅子上猛的站起來,白陽拍拍他的肩膀,“別激動,老萬,我不是說你的材料不行,你想過沒有,原本我們無限就已經被西方國家視為眼中釘、肉中刺,就算是我們祖國,也對我們有足夠的想法。到時候如果我們知道我們已經有能力在月球上建立基地了,他們會怎麼想?恐怕等待我們將是迅速滅亡!”
白陽冷冷的笑道,無限科技就算是有能力建造太空電梯,也絕對受不住,難道以一個公司和全世界作對么,那是找死的行為。
如果知道無限已經可以征服其他的星球,那巨大的貪婪性幾乎不用說,就算是中國有再多的人支持無限,支持白陽,無限也會被瓜分得一點不剩。
“那我豈不是做了幾年的無用功么?”萬啟鵬非常沮喪,原本以為能夠幫到白陽的,沒想到,花費了巨大的人力物力,居然被浪費了。
“怎麼會呢?”白陽換了副面孔,笑了起來,“暫時不能用,不代表它沒有用處嘛,你說,如果我們要建造一些星際飛船的話,這種材料能否用上呢?”
萬啟鵬眼前一亮,“對啊。在地球上,有碳烯材料就夠了,如果建造超級星際航母的話,那不就用上了么!”
看到萬啟鵬重新高興起來,白陽點點頭,有這樣一棒子手下,真是自己的幸運呢。或許,星辰大海的征服,真的不是一個夢想吧!
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