美設計出激光動(dòng)力太空電梯 成功爬升900米

時(shí)間:2009-11-13     來(lái)源:新華網(wǎng)
據英國《新科學(xué)家》雜志網(wǎng)站報道,為了促進(jìn)和鼓勵太空技術(shù)的發(fā)展,美國宇航局自2005年起每年都會(huì )出資贊助各類(lèi)太空技術(shù)設計大賽。在今年的“波束能量挑戰”大賽中,一款名為“激光動(dòng)力自動(dòng)攀登者”的太空升降車(chē)憑借新奇的設計理念和良好的演示效果而一舉奪魁,來(lái)自美國西雅圖的設計者“激光動(dòng)力”研究團隊從而獲得了90萬(wàn)美元的獎金。

  “波束能量挑戰”大賽是由美國宇航局贊助、美國太空基金會(huì )主辦的一項賽事。該項挑戰是以高強度光源為動(dòng)力的太空升降梯研究項目的重要組成部分,今年該項目總獎金已上升至200萬(wàn)美元。太空升降梯的設計構想其實(shí)非常簡(jiǎn)單,就是在地球赤道與數千公里之外的太空之間建立一條纜繩,太空升降梯就順著(zhù)這條纜繩來(lái)往于太空與地球之間。由于地球引力的作用,這條太空纜繩將總是處于緊張、繃直狀態(tài)。這樣太空升降梯就可以順利通行,將貨物或飛船沿著(zhù)纜繩送往太空軌道。盡管建造這樣一個(gè)太空升降梯可能要花費數以十億計的巨額投資,但是支持者們卻認為這樣還是比用運載火箭便宜得多。其實(shí),建設這樣一個(gè)似乎異想天開(kāi)的工程,不僅僅是金錢(qián)問(wèn)題,首要解決的是技術(shù)問(wèn)題。如何才能為這種太空升降梯提供動(dòng)力呢?

  “激光動(dòng)力自動(dòng)攀登者”之所以能夠獲獎,就在于其設計理念恰好回答了上述關(guān)鍵問(wèn)題?!凹す鈩?dòng)力自動(dòng)攀登者”就是利用來(lái)自地面的強激光作為無(wú)線(xiàn)動(dòng)力,沿著(zhù)纜繩以盡可能快的速度升向太空。當然,“激光動(dòng)力自動(dòng)攀登者”必須要通過(guò)太陽(yáng)能電池來(lái)吸收地面紅外激光器所發(fā)出的能量。在本次大賽上,還有其他兩款升降梯設計方案也是利用這一原理。

  幾天前,“激光動(dòng)力”研究團隊發(fā)射了第一束激光,開(kāi)始了第一次演示試驗。首先,他們在愛(ài)德華茲空軍基地通過(guò)一架直升機在地面與天空之間拉起了一道垂直的纜繩。然后,用激光將他們設計的升降車(chē)沿著(zhù)纜繩送到了900米左右的高空。升降車(chē)從地面升到最高點(diǎn)只用了4分多鐘的時(shí)間,平均速度為每秒3.7米。在次日的第二次演示中,平均速度上升到每秒3.9米。由于另外兩款升降車(chē)演示失敗,最終,“激光動(dòng)力”團隊獲得90萬(wàn)美元的獎金,而剩下的110萬(wàn)美元獎金則預留給上升速度能夠超過(guò)每秒5米的方案。

  盡管太空升降梯仍然只是一個(gè)相對遙遠的夢(mèng)想,但美國宇航局似乎對這種無(wú)線(xiàn)動(dòng)力傳輸技術(shù)很感興趣,他們希望能夠盡早把這種技術(shù)投入到某些應用,比如用在月球車(chē)上。當月球車(chē)開(kāi)到隕坑的陰影中而太陽(yáng)光照射不到時(shí),這種無(wú)線(xiàn)動(dòng)力傳輸正好可以派上用場(chǎng)。

  泰德-色蒙是美國太空基金會(huì )的一名志愿者,也是“太空升降梯”博客的作者。他認為,本次大賽的設計作品已經(jīng)進(jìn)一步推動(dòng)了太空升降梯的研究。色蒙說(shuō),“通過(guò)這些作品的演示,我們已經(jīng)證明這項技術(shù)是可行的。這項技術(shù)非常令人振奮?!?br>

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