太空 电梯 是 什么 ？花 多少钱 才能 去 太空 旅游？ Was ist ein Weltraumaufzug? Wie viel kostet es, in den Weltraum zu reisen? What is a space elevator? How much does it cost to travel to space? 宇宙エレベーターとは何ですか？宇宙への旅行にはどれくらいの費用がかかりますか？

各位 同学 大家 好 我 是 李永乐 老师

最近 有个 小朋友 跟 我 说 他 看 了 一部 小说 Kürzlich hat mir ein Kind erzählt, dass er einen Roman gelesen hat 最近、子供が小説を読んだと言った

科幻 名家 克拉克 的 《 天堂 的 喷泉 》 „Der Himmelsbrunnen“ von Clark クラークによる「天国の泉」

这部 小说 里 有 一部 太空 电梯 In diesem Roman gibt es einen Weltraumaufzug この小説には宇宙エレベーターがあります

人们 可以 乘坐 这部 电梯 到 太空 里 去 Menschen können mit diesem Aufzug ins All fahren

他 问 我 说 太空 电梯 究竟 是 一种 幻想 呢 Er fragte mich, ob der Weltraumaufzug eine Fantasie sei 彼は私に宇宙エレベーターが幻想であるかどうか尋ねました

还是 在 科学 上 可行 可以 造出来 的 呢 Oder ist es wissenschaftlich machbar? それとも科学的に実現可能ですか？

今天 我们 就 来 研究 一下 太空 电梯 的 问题

为了 研究 太空 电梯 我们 首先 要说 一个 人物 Um den Weltraumaufzug zu studieren, müssen wir zuerst über einen Charakter sprechen

名字 叫 齐奥尔科夫斯基

齐奥尔科夫斯基 你 可能 没有 听说 过 这个 名字

但是 他 的 名言 你 一定 是 听说 过 的 しかし、あなたは彼の有名な引用を聞いたことがあるに違いありません

他 的 名言 是 什么 呢

是 地球 是 人类 的 摇篮 the earth is the cradle of mankind 地球は人類の発祥の地です

但是 人类 不会 永远 留在 摇篮 里

这 就是 齐奥尔科夫斯基 说 的

他 生于 1857 年 的 俄国

那个 时代 飞机 还 都 没有 There were no airplanes at that time.

但是 他 不停 的 去 构想 But he kept thinking しかし、彼は考え続けました

说 我们 也许 有 一天 可以 离开 地球 飞 向 宇宙 いつか地球を離れて宇宙に飛ぶことができるかもしれないと言った

就 这样 的 一个 人

他 小 的 时候 呢 耳朵 聋 了 所以 没有 书可读

自己 在 图书馆 里边 学习

学完 了 习 就 考上 了 教师 资格证

于是 在 一个 中学 里面 当 数学 和 物理 老师 それで私は中学校で数学と物理の先生になりました

一直 干到 1920 年 退休 的 时候

那么 在 课余 的 时间 それから暇な時に

齐奥尔科夫斯基 研究 了 很多 飞 上 太空 的 办法

比如 我们 怎么 把 人 送到 太空 呢 どうやって人々を宇宙に送るのか？

我们 要 克服 重力

他 想到 我们 可以 利用 反作用力

反作用力 来 克服 重力

什么 叫 反作用力 呢

比如说 我们 向前 开 一枪 给 子弹 一个 作用力

子弹 就 会 给 枪 和 胳膊 一个 向 后 的 反作用力 弾丸は銃と腕に後方反力を与えます

于是 如果 我们 有 一个 充满 气体 的 气球 だから私たちがガスで満たされた風船を持っているなら

在 底下 扎 一个 洞 气球 往 下 喷气 風船の底に穴をあけて吹き飛ばします

反作用力 就 会 把 气球 托 上去 对 不 对

所以 他 说 那 人 是不是 也 可以 做到 这 一点 呢

于是 我们 可以 利用 一个 飞船 往 下 喷气

然后 飞船 带 着 人 就 往 上 飞 了

就 想到 了 喷气式 火箭 的 原理 喷气式 火箭

喷气式 火箭 在 我们 现在 看起来

是 再 正常 不过 的 了

因为 我们 用 的 火箭 就是 喷气式 火箭

不过 那个 时代 在 连 飞机 都 没有 的 情况 下

居然 想到 要 飞上 太空 宇宙に飛ぶことを考えました

所以 他 是 那个 时代 思想 最 前卫 的 人 之一 了 それで彼はその時代の最も前衛的な人々の一人でした。

而且 他 不光 是 说 有 这么 一个 构想

他 还 通过 图 公式 计算 彼はまたグラフ式によって計算しました

把 他 的 构想 细化 给 人们 去 看 人々が見ることができるように彼のアイデアを洗練する

比如说 在 火箭 里面 有 一个 著名 的 公式

叫 齐奥尔科夫斯基 公式

就 以 他 的 名字 命名 的 彼にちなんで名付けられた

这 公式 是 什么 呢

就 说 假如 这是 一个 火箭

这个 火箭 会以 某 一个 速度 v₀ 向下 喷出 气体 ロケットは特定の速度v₀でガスを下向きに放出します

在 喷 的 过程 中 火箭 的 质量 本来 是 m₀ 噴霧の過程で、ロケットの質量は元々m₀でした

但是 喷着 喷 着 质量 就 小 了

因为 它 把 气体 喷出去 了 对 吧 燃料 少 了 Because it blows the gas out, right? Less fuel?

所以 它 质量 就 变成 了 m₁

那么 最终 这个 火箭 的 速度 会 变成 多快 呢

在 不 考虑 重力 的 情况 下

这个 火箭 的 速度 v 应该 等于 このロケットの速度vは次のようになります。

喷气 速度 v₀×ln(m₀/m₁)

这个 公式 就 叫 齐奥尔科夫斯基 公式

其实 这 公式 不难 推导 実際、この式を導き出すのは難しくありません

只要 你 会 一点 微积分 都 能 推 的 出来

我们 这里 就 不 推 了

然后 我们 发现

如果 你 想 让 火箭 获得 一个 比较 大 的 速度

有 什么 要求

那 就是 我们 让 喷气 速度 尽量 大

或者 是 让 m₀/m₁ 这个 质量 比 尽量 大

这样一来 火箭 最终 获得 的 速度 就 比较 大 了 このように、ロケットの最終速度は比較的大きいです。

m₀ 是 火箭 原来 的 质量

m₁ 是 喷 完 了 气 之后 的 质量

这个 比要 大 就 说明 谁 的 质量 要 大 この比率が大きければ、その品質が大きいことを意味します

说明 燃料 的 质量 要 大 Explain that the quality of the fuel must be large

所以 火箭 绝大部分 质量 其实 都 是 燃料 したがって、ロケットの質量のほとんどは実際には燃料です。

在 燃烧 过程 中 都 得 喷得 出去 燃焼過程でスプレーする必要があります

还 剩下 那 一部分 的 质量 有的是 这个 火箭 主体 質量の残りの部分はロケットの本体です

那 还 剩下 一点点 的 质量

才能 用来 载货 载人 对 吧 It can be used to carry goods and people, right? 貨物と人を運ぶためだけに使用できますよね？

所以 火箭 其实 是 非常 浪费 的

好 这个 就是 齐奥尔科夫斯基 提出 的 公式

齐奥尔科夫斯基 还 说

说 那 我们 用 什么 燃料 呢 他 想到 了 一件 事

说 我们 可以 用 液体燃料

什么 叫 液体燃料 呢

就是 液态氢 气 液态 氧气 对 吧

液体燃料

我们 把 液态氢 气 和 液态 氧气 装 到 火箭 里边

让 它们 俩 燃烧 然后 往下 喷 それらを燃やし、吹き飛ばします

这 就 可以 把 火箭 带 着 人 就 升空 了 对 不 对

而且 我们 为了 减轻 这个 火箭 自身 的 质量

你 这个 一部分 的 火箭 用 完 了

你 这个 壳 就 可以 扔 了 このシェルを捨てることができます

于是 他 又 想到 了 多级火箭 的 原理 多级火箭

现在 多级火箭 液态 燃料

都 是 在 航空 里面 经常 使用 的

那 最初 的 设想 是 谁 提出 的 誰が最初のアイデアを思いついたのですか？

就是 这个 齐奥尔科夫斯基 这个 俄国人 提出 的

也 正 因为 他 提出 了 很多 正确 的 构想

被 人们 一一 实现 人々によって実現

所以 他 被 人们 称为 宇航 之 父 齐奥尔科夫斯基

好 那么 齐奥尔科夫斯基

跟 我们 今天 所说 的 太空 电梯 有 什么 关系

因为 太空 电梯 也 是 他 提出 的

在 1895 年 的 时候

齐奥尔科夫斯基 来到 了

来到 了 巴黎

那么 那个 时候 巴黎 的 这个 埃菲尔铁塔

这个 刚刚 建成 これはちょうど構築されました

他 看到 了 埃菲尔铁塔 这么 宏伟 的 建筑

他 就 想 我们 有没有 可能 造 一个 电梯 直 插 云霄

坐 着 这个 电梯 我们 就 上 太空 了 呢

于是 就 提出 了 太空 电梯 的 概念

太空 电梯 的 概念

说 你 都 已经 想到 用 火箭 把 人 送上去 了 ロケットで人々を送り出すことをすでに考えているとしましょう

你 为什么 还要 搞 太空 电梯 呢 なぜまだ宇宙エレベーターをやっているのですか？

因为 相比 于 火箭

太空 电梯 要 便宜 很多

我们 看 现在 我们 的 技术 已经 非常 发达 了 私たちの技術は今非常に開発されていることがわかります

我们 可以 使用 火箭 把 人 送到 太空 里面 去 了

但是 因为 我们 刚才 说 过 火箭 的 绝大多数 质量 しかし、私たちがちょうど言ったので、ロケットの質量の大部分は

都 是 燃料 对 吧

所以 你 能 载货 的 部分 很少

因此 你 如果 想 把 1 千克 的 有效 载重

送到 太空 里面 去

你 大概 要花 多少钱 呢 いくら使うの？

在 很 节约 的 情况 下 大概 要花 2 万美元

2 万美元

你 才 能够 把 1 千克 的 有效 的 东西

送到 太空 里边 去

可能 是 卫星

可能 是 人 对 吧

那 如果 一个 人 50 千克 的话

你 想 上 太空 你 得 花 多少钱

那 你 2 万 ×50

至少 得 100 万美元

至少 得 100 万美元

才能 把 一个 人 送到 太空 里 去

那么 作为 一个 普通人 それから普通の人として

你 又 不是 宇航员

你 要 想 上 太空 你 得 多花点 钱 对 不 对

所以 现在 吧

有 10 来位 太空 旅客 10人ほどの宇宙旅行者がいます

就是 想 坐 太空 去 旅游 一圈

每 一个 人 都 花 了 几千 万美元

所以 现在 对于 普通人 来讲

想 上 太空 还是 一个 不太 现实 的 问题

那么 如果 我们 采用 这个 太空 电梯 又 如何 呢

这个 价格 就要 便宜 很多 了 ずっと安いです

当 我们 造 这个 太空 电梯 的 时候

可能 要花 几百亿美元

花得 非常 多

但是 你 花完 了 这个 钱 之后

你 再 用 的 时候 就 很 简单 了

你 想 把 1 千克 的 有效载荷 送到 太空 里边 去

你 需要 花 多少钱

经过 测算 計算

科学家 们 估计 要 200 美元

那 如果 一个 人 50 千克 想 上 太空

多少钱

花 1 万美元

也 就是 大概 六七万 人民币

花 六七万 人民币

别人 到 欧洲 旅游 一圈

我 就 上 太空 旅游 一圈 对 不 对

所以 到 了 那个 时候

每 一个 人 其实 都 是 可以 上 太空 去 旅游 的

太空 旅游 就 不再 是 一个 幻想 了

那么 太空 电梯 究竟 能 不能 做 出来 呢

为了 研究 这件 事

我们 得 说 一下 它 的 原理

太空 电梯 的 原理 究竟 是 什么

首先 我们 先 来 研究 一下

地球 的 同步 轨道 是 怎么回事

比如说 这 是 个 地球

我 从 北极 上空 往下 看

这样一来 地球 就 在 自转

旁边 的 这个 是 赤道

外边 这 一圈 赤道

在 地球 自转 的 时候

有 一个 轨道 称之为 同步 轨道

也 就是 在 地球 外围 有 这么 一个圈

这个 圈上 的 卫星 可以 跟着 地球 一起 走

地球 转 一圈 我 也 转 一圈

所以 赤道 上 的 人 看来

这个 卫星 好像 静止 在 天空 上不动 一样

这个 就 叫 同步 轨道

那么 为什么 会 出现 同步 轨道

这个 卫星 为什么 不掉 到 地面 上 或者 跑 呢

这 是因为 这个 卫星 受 两个 力 これは、衛星が2つの力を受けるためです。

一个 力是 地球 的 引力

就是 万有引力

第二个 力 就是 这个 物体 在 旋转 的 过程 之中

如果 没有 人 拽 它 誰もそれを引っ張らない場合

它 就 会 飞向 远处

我们 把 这个 力 叫做 惯性 离心力

它 是 人们 虚拟 出来 的 一种 力 それは人々が仮想化する力です

表示 了 向 外 的 运动 趋势

这 叫 惯性 离心力

而 这 两力 的 大小 我们 都 可以 计算出来

这个 引力 大小 等于 GMm/r²

这 里面 这个 G 是 万有引力 常数

M 是 地球 的 质量

而 m 是 这个 卫星 的 质量

r 是 地心 到 轨道 的 距离

也 就是 这 一段 それが段落です

这 一段

这个 是 轨道 的 半径

这是 r

好 我们 会 发现 万有引力 吧

是 r 越大

离得 越远

引力 就 越 小 的

还有 一个 就是 惯性 离心力

这个 离心力 有 多 大 呢

这个 离心力 的 大小 是 mω²r

这个 ω 表示 的 是 地球 的 自转 角速度

也就是说 地球 转得 越 快

ω 就 越 大

地球 转 得 越慢

ω 就 越 小

这是 离心力 的 公式

离心力 是 随着 距离 的 增大 而 增大 的

那么 这个 同步 轨道

之所以 卫星 能够 相对 于 地面 静止不动

是因为 什么

就是 因为 这 两个 力是 相等 的

引力 正好 等于 离心力

在 这个 情况 下 我们 可以 通过 计算

你 把 这 两个 式子 一 相等 あなたはこれらの2つの方程式を同一視します

你 就 可以 把 r 给 算 出来

这个 r 是 多少

是 4.2×10⁷ 米

也 就是 4.2 万公里

到 地面 是 3.6 万公里

到 这个 地心 是 4.2 万公里

这个 高度

我们 就 叫 它 同步 轨道 高度

在 同步 轨道 高度 上 的 卫星

受到 引力 和 离心力 是 平衡 的

所以 它 既 不会 掉 到 地上

也 不会 飞离 地球 而 去

那么 太空 电梯 又 是 一个 什么样 的 构想

我们 来看

太空 电梯 就是说

我们 可以 在 赤道 上立 一个 很 高 很 高 的 电梯

很 高 很 高

穿透 了 同步 轨道

然后 在 中间 的 这个 点

就是 r₀ 的 位置 对 吧

这个 r₀ 的 位置

正好 是 引力 和 离心力 平衡 的 位置

所以 既 不会 掉 进 地球

也 不会 远离 地球 而 去

但是 咱们 看 在 这个 部分

这个 部分 它 的 距离 到 地心 的 距离 是 比 r₀ 小 的

那么 离 地球 近 的 时候 什么 力大

刚才 说 过 了 引力 大

所以 这个 部分 所受 的 引力 是 大于 离心力 的

因此 这 一个 部分 的 合力 是 指向 地球 的

也 就是 在 同步 轨道 以下 的 部分

它 受到 地球 的 重力 更大

那 它 往 下 拽

那么 在 同步 轨道 以上 的 部分 又 如何 呢 同期軌道の上の部分はどうですか？

在 同步 轨道 以上 的 部分

距离 比 这个 同步 轨道 要 高

我们 知道 距离 越大

离心力 越大

所以 这个 力 合力 是 向 外 的

它 离心力 比 引力 大 对 吧

离心力 更大 一些

所以 这个 电梯 两头 会往 外 拽

那 假如 说 这 两个 力 刚好 是 平衡 的

这个 电梯 是不是 就 可以 立在 空中 了

你 不用 去 支撑 它 あなたはそれをサポートする必要はありません

它 就 可以 依靠 这个 离心力 和 引力 的 平衡 作用

它 就 能立 在 太空 中

这个 时候 我们 在 这里 再安 一个 电梯

人 在 电梯 里边 不 就 嗖 一下 就 上 太空 了

对 不 对

这 就是 太空 电梯 的 一个 基本原理

那 我们 具体来讲

这个 电梯 究竟 应该 分为 哪些 个 部分 呢

我们 来说 一下

这个 太空 电梯 的 结构

首先 太空 电梯 只能 立在 赤道 上

因为 只有 在 赤道 上 它 的 惯性 离心力

才能 和 万有引力 完全 是 反向 的

假如 这 就是 赤道 上 的 一个点

我们 在 这里 立 了 一个 太空 电梯

那么 太空 电梯 的 高度 必须 要 超过 同步 轨道 高度

也 就是 36000 公里

这是 3.6 万公里 同步 轨道

那么 你 在 这个 同步 轨道 的 上方

离心力 比较 大

同步 轨道 下方 万有引力 比较 大

那么 在 同步 轨道 这个 点上 二者 是 平衡 的

所以 我们 可以 在 这里 安装 一个 什么

安装 一个

在 这里 安装 一个 空间站

在 空间站 里面

你 就 会 体会 到 什么 呢

就 会 体会 到 引力 消失 的 这种 情景

人 就 可以 飘得 起来 对 吧

同时 在 底下 这个 地面 上

它 应该 有 一个 基座

把 它 固定 在 地面 上

不要 让 这个 电缆 漂来漂去 的 是 吧 このケーブルを浮かせてはいけませんよね？

同时 你 应该 在 这里 安装 一个 电梯 箱

这是 三个 部分

叫做 这个 电梯 箱

这是 三个 部分

那么 还 应该 有 一个 部分

这个 部分 就是 我们 应该 在 这个 电梯 顶上

安装 一个 配重

安装 一个 配重

说 我们 为什么 要 在 电梯 顶上 安装 一个 配重 呢

这个 原因 是因为 我们 要 缩短 这个 电梯 的 高度

如果 我们 不 安装 配重 的话

那么 这个 电梯 可能 会 非常 非常 高

为什么 这么 说

我们 可以 做 一个 计算

假如 我们 没有 配重 的话

我们 看 这个 电梯 的 高度 h 会 有 多 大

根据 公式 必须 要 让 万有引力 和 离心力 完全 抵消

这个 电梯 才 可以 做到 对 吧

假设 它 是 一个 粗细 均匀 的 柱子

它 的 密度 是 ρ

截面积 是 S

那么 它 的 万有引力 可以 用 一个 积分 式 去 算

从 地球 半径 R 到 R+h

万有引力 大小 是 GMρSdr/r²

这 是 个 积分 式

如果 大家 没有 学过 积分 也 没关系

反正 你 就 知道 这 就是 把 万有引力 给加 起来

它 应该 等于 什么 呢

等于 一样 的 一个 积分

从 地球 半径 到 R+h 然后

dr 再 乘以 一个 ρ 再 乘以 一个 S

再 乘以 一个 ω² 再 乘以 一个 r

这 就是 把 所有 的 离心力 给加 起来

那么 你 按照 这 两个 式子 一 相等

你 就 会 发现 这个 h 大概 有 多 高 呢

大概 有 1×10⁸ 米

也 就是 大约 是 10 万公里 那么 高

如果 这个 电梯 是 一个 直上直下 的 柱子

那么 它 的 高度 要 达到 10 万公里 那么 高

但 实际上 我们 根本 不 需要 那么 高

地球 到 月亮 的 高度 也 只有 38 万公里 对 吧

你 搞了个 1/4 的 地 月 距离

那么 长 的 电梯 太 费劲 了

所以 人们 就 想着 缩短 这个 高度

为了 缩短 这个 高度

我们 就 应该 在 比较 高 的 位置 加 一个 配重

那么 配重 只要 加 的 好 这个 高度 就 可以 很 短 了 对 吧

我们 可以 设计 得 比较 短

只要 把 你 这个 配重 加好 了

这样 这 两个 部分 的 力 还是 可以 抵消 的

于是 太空 电梯 就 主要 是 有 这么 4 个 部分

那么 为什么 太空 电梯 到 目前为止 还 没有 造出来 呢

这么 好 的 一个 东西 我们 赶紧 造 为什么 不造 呢

这 是因为 制造 起来 有 一个 很大 的 困难

这个 困难 就 在于 它 的 材料 的 拉伸 强度

材料 的 拉伸 强度 要求 非常 高

说 为什么 材料 拉伸 强度 非常 高

咱们 看 一下 说 是 低于 同步 轨道 的 这 一部分 同期以下であると言われている軌道のこの部分を見てみましょう

万有引力 大

所以 整个 这 一部分 它 的 受力 是 往 下 的

高于 同步 轨道 的 万有引力 没有 离心力 大

所以 它 的 力 是 向上

这 两边 往外 一扯

那么 你 中间 这个 空间站 这个 点

是不是 就 会 有 一个 很 强大 的 拉伸 力

它 两边 我 还 拽 你 对 不 对

就 会 有 一个 很 强大 的 拉伸 力

那么 这个 很 强大 的 拉伸 力有 多 大

我们 还是 可以 进行 计算

那 这个 计算 过程 我 就 不 展现 了

反正 最后 的 结果 是 这个 样子 的

就是 我们 要求

单位 面积 的 拉力 拉力 除以 面积

单位 面积 的 拉力

这个 数 必须 要 大于 等于 多少 呢

大于 等于 4.8×10⁷

再 乘以 一个 这个 材料 的 ρ

ρ 就是 密度

我们 要求 它 的 抗 拉伸 能力

单位 面积 上 的 拉力 必须 要 大于 等于

4.8×10⁷ 再 乘以 它 的 密度

在 国际 单位制 下取 这么 一个 公式

如果 你 达 不到 这个 公式 要求 的话

那么 它 这个 中间 就会断

那一断 的话 那 可 就 可怕 了

上面 这 一半 飞 到 太空 里边

底下 这 一半 砸 到 地球 上

还 不 一定 砸 到 什么 位置 对 吧 就 很 可怕

那 咱们 看一看 吧

我们 平常 的 这个 材料 能 不能 达到 这个 要求

比如说 钢 钢是 我们 平时 所用 的 建筑材料

那么 它 的 抗 拉伸 性能 是 非常 好 的

钢 的 密度 有 多 大 跟 铁 差不多

大概 是 7.9×10³ 千克 每 立方米

那 我们 就 要求 F₀/S 要 大于 等于 多少 呢

4×10¹¹ 帕斯卡

这个 压强 是 什么 概念

大概 是 大气压 强 的 400 万倍 这么 大

或者 我们 也 可以 管它 叫 400GPa

大气压 强是 100kPa

它 需要 400GPa 这么 大 的 抗 拉伸 强度

但 实际上 钢 的 抗 拉伸 强度 到底 是 多少 呢

实际上 钢 的 抗 拉伸 强度 只有 400MPa

400MPa 大概 是 这个 数 的 多少

1/1000

也就是说 我们 现在 用 钢来 做 这个 材料

肯定 是 不行

我们 如果 要是 想用 钢来 做 这个 材料 的话

我们 在 拇指 粗细 的 这么 一根 钢缆 上

要 吊 4000 吨 的 重物

但 实际上 钢 只能 吊 4 吨 的 重物

就 差 了 1000 倍

因此 钢做 这个 材料 肯定 是 不行 したがって、鋼はこの材料には絶対に適していません。

人们 就 卡 在 材料 这 了

说到底 有没有 这么 一种 材料

这种 材料 它 的 密度 又 特别 小

然后 它 的 抗 拉伸 能力 又 特别 强 有没有 呢

就 找 了 100 来 年

终于 在 最近 的 一段时间 里

人们 才 发现 了 这样 一种 好 的 材料

谁 呢 就是 日本 科学家 发现 的 什么

纳米管 碳纳米管

以前 我们 也 讲 过 碳纳米管 这种 材料

碳纳米管 这种 材料

它 的 最 典型 特点 就是 密度 特别 小

而且 抗 拉伸 能力 特别 好

那么 它 的 密度 有 多 大 大概 是 钢 的 1/6

大概 是 1.5×10³ 千克 每 立方米

那么 如果 我们 把 这个 数据 代入 到

我们 的 要求 里边 的话

F₀/S 要求 大于 等于

7×10¹⁰ 帕

也 就是 70GPa

比 刚才 要求 钢 的 那个 强度 小 了 很多

那么 碳纳米管

它 的 实际上 它 的 抗 拉伸 能力 到底 有多强

实际上 人们 已经 制作 出来 了 70GPa 的 抗 拉伸

这是 已经 做 出来 的

但是 理论 上 讲 碳纳米管 的 抗 拉伸 强度

可以 达到 300GPa

你 看 我们 的 要求 是 70GPa

70GPa 我们 已经 做 出来 了

而且 理论 上限 是 300GPa

那 这种 材料 的确 可以 用来 做 太空 电梯 对 不 对

我们 用 这种 材料 做 一个 很长 的 太空 电梯 的 钢缆

把 这个 箱子 挂 在 这

然后 让 它 通过 某种 方式 上去

这 不 就行了 嘛 对 不 对 大丈夫ですよね？

我们 就 可以 做 太空 旅客 了

非常 好 对 不 对

但是 很 遗憾 的 是 现在 碳纳米管 这种 材料

它 只能 在 实验室 中 做 很 短 很 短

能 做 多 短

大概 能 做 半米 那么 长

这 清华大学 做 的 一个 最新 成果

世界 第一 的 就是 半米 长

以前 只能 做 几毫米

所以 碳纳米管 我们 要 做 几万 公里

这么 长 的 电梯

现在 看起来 好像 还 不是 非常 现实

尽管如此

科学家 们 的 想象力 也 是 无穷无尽 的

把 一个 一个 的 不 可能 变成 了 可能

比如说 太空 电梯 这种 构想

在 最近 的 一段时间 里面

日本 美国 和 加拿大 的 科学家

都 在 立项 研究

那么 日本 科学家 还 在 太空 里 做 了 一个 实验

而且 预言 在 2050 年 的 时候

就 可以 建成 一个 真正 意义 上 的 太空 电梯 了

也许 到 了 那个 时候

我们 每 一个 人 都 可以 坐 太空 电梯

到 太空 去 旅游

我们 在 拍照 发 朋友圈 的 时候

发 巴厘岛 大溪地

那 都 low 爆 了

一定 要 发到 太空 里 俯瞰 地球 的 照片

那才 是 高大 上

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