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太空电梯
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太空电梯离我们还有多远
Xin Lang Cai Jing· 2026-01-24 00:00
科幻作品中,出现过太空电梯的身影——不需要火箭,只要坐上电梯,人们就可以直达太空。 太空电梯的原理是这样的:将一根极长的缆绳,一端固定在赤道地面,另一端连接位于地球同步轨道的 空间站,再在更远处设置配重。地球自转时,缆绳受向上的离心力与向下的重力共同作用而绷紧,电梯 厢便可沿缆绳往返天地间。 早在1895年,就有科学家提出建造直达太空的"天梯"。这一设想提出已逾百年,似乎仍停留在想象阶 段,原因何在?问题的关键,在于找到足够强韧的缆绳材料。 太空电梯缆绳必须同时承受巨大的重力和离心力作用,对材料的抗拉强度要求极高。有没有既轻又强 的"超级材料"呢?1991年,科学家发现了碳纳米管,这给太空电梯研究带来了曙光。 碳纳米管是由碳原子按六边形蜂窝状结构排列而成的中空管状材料,直径只有几纳米到几十纳米。别看 身形纤细,它是人类发现的力学性能最优的材料之一:理论上,单壁碳纳米管的抗拉强度可超过100吉 帕,是最好钢材的数百倍;其杨氏模量(衡量材料刚性的指标)高达1太帕,极难被拉伸变形。更难得 的是,其密度仅为钢的1/4左右,单位质量的强度很高。 为了让碳纳米管早日从实验室走向太空,中国科学家一直在探索。清华大学化学工程 ...
太空电梯离我们还有多远(唠“科”·科幻里的科学)
Ren Min Wang· 2026-01-23 22:33
魏 飞 科幻作品中,出现过太空电梯的身影——不需要火箭,只要坐上电梯,人们就可以直达太空。 太空电梯的原理是这样的:将一根极长的缆绳,一端固定在赤道地面,另一端连接位于地球同步轨道的 空间站,再在更远处设置配重。地球自转时,缆绳受向上的离心力与向下的重力共同作用而绷紧,电梯 厢便可沿缆绳往返天地间。 早在1895年,就有科学家提出建造直达太空的"天梯"。这一设想提出已逾百年,似乎仍停留在想象阶 段,原因何在?问题的关键,在于找到足够强韧的缆绳材料。 太空电梯缆绳必须同时承受巨大的重力和离心力作用,对材料的抗拉强度要求极高。有没有既轻又强 的"超级材料"呢?1991年,科学家发现了碳纳米管,这给太空电梯研究带来了曙光。 碳纳米管是由碳原子按六边形蜂窝状结构排列而成的中空管状材料,直径只有几纳米到几十纳米。别看 身形纤细,它是人类发现的力学性能最优的材料之一:理论上,单壁碳纳米管的抗拉强度可超过100吉 帕,是最好钢材的数百倍;其杨氏模量(衡量材料刚性的指标)高达1太帕,极难被拉伸变形。更难得的 是,其密度仅为钢的1/4左右,单位质量的强度很高。 《 人民日报 》( 2026年01月24日 06 版) 研究团队还 ...