俄羅斯媒體稱,13年后人們將乘纜車前往太空。
俄羅斯在通向太空技術方面居世界領先地位。幾乎每個星期,他們的航天器發射場總要向太空發射“質子號”和“聯盟號”貨運飛船,其他國家都在排隊租用他們的宇宙飛行器。盡管1公斤貨物送達軌道的運價是1萬~1.5萬美元,人們仍趨之若鶩。不過如今美國人在考慮另一個方案——建造通往太空的天梯,可以將每公斤貨物運價降至200美元。
何謂天梯
天梯的構造原理很簡單,就是從10萬公里高空的空間站往地球放下一根繩子,它實際上就是一根連接空間站和地球的高架單軌鐵路,貨運車便沿著纜繩開往太空,而且它多半路程是靠地球轉動產生的離心力上升,不用消耗任何能源,到3.6公里之后,飛船則自動駛向空間站。既可以讓它駛到10萬公里開外的地方,甚至還可以讓它駛到36萬公里處的月球,只要纜索夠長。誰能夠設計出這樣的天梯,往后的太空開發就一定是他的天下。
過去為何做不到
早在1894年,俄國航空和火箭動力學以及飛機和飛船理論方面的學者、現代宇航學的奠基者康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基就論證了利用火箭進行星際航行的可能性。到了蘇聯時代,科學家阿爾楚塔諾夫和波利亞科夫又提出了兩套征服宇宙的方案,并先后于1960年和1983年公諸于眾,之后歐洲和美國紛紛有關于這方面的文章發表。也就是說,從來沒人認為這是可望而不可及的事。主要障礙是找不到用來建造所謂高架單軌鐵路的纜繩的合適材料。這種纜繩應該結實到能承受若干載貨集裝箱的重量,還要能保證不在本身的重壓下折斷,使現有的火箭能將其舉到太空。如果用鋼來做,那么鋼管的直徑不得不小于3米,這顯然很不現實。
日本人幫了大忙
一直到了20世紀90年代中期,日本人發明了一種全新的材料——碳毫微管,這個問題才有望得到解決。這種用碳的圓柱體分子“編織”成的繩索比鋼絲要結實50倍,卻只有它的幾百分之一輕。美國馬薩諸塞理工學院已為NASA(美國航空和宇宙航行局)生產了90米長的一段,讓貨運車自備能源在上面跑來跑去,這實際上就是對世界上第一部天梯進行試驗,為此耗去了3千萬美元。不過NASA有的是錢,因此天梯計劃才得以實施,美國人計劃于2018年用天梯直接向太空發貨車。
俄羅斯的方案
俄羅斯也有自己的天梯方案,設計者為阿斯特拉罕師范大學理論物理教研室教授、數學物理博士格奧爾基·波利亞科夫。
他的方案與美國人的方案最大的不同在于:他不是用碳毫微管來“編織”繩子,而是編成帶子,從地球到宇宙空間站安裝一部像機場運送行李似的傳送帶。驅動傳送帶的發動機可以安在地球上,而不是在貨運車上,這就簡單和可靠得多。根據波利亞科夫的計算,貨物的運費得比美國人的做法便宜1/5左右。但是,盡管他早在20世紀60年代中期就已經開始這方面的研究,并通過了博士論文答辯,而且這個方案得到了科學界的贊同,他還獲得了發明專利權,要是在前蘇聯時期有類似今天碳毫微管的材料,可能他們早就著手架設天梯了,可是現在他們存在資金問題。
2005年2月底,這位阿斯特拉罕教授在莫斯科通過美國大使館向NASA遞交了一封信,建議他們研究一下他的方案。他想,對方一定會感興趣的,因為他的方案比美國的便宜。