話,對方心裡的失落可想而知!
其實這裡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,透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、太空梭等運載工具提供。透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透過鐳射所傳遞來的能量,轉化為物體的勢能。但動能只能由地球和繫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,隨著高度的增加,“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“繫留衛星洩繩”體系的的角速度,因而會對纜繩產生執行阻力,阻力會沿著纜繩向兩端傳播。大部分阻力將傳向地球,也有一部分阻力會傳向繫留衛星。地球和繫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。這種加速一直進行著。
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,但是對於繫留衛星來說,向電梯間提供近似水平方向上的拉力影響是明顯的,它付出拉力後必然損失速度和動能並降低高度。
當然,有人會說。我不需要繫留衛星,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,但這裡面也有個問題,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著致命的威脅!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盪,這種震盪,無論是對纜繩本身還是對纜繩上面的貨物,亦或是對繫留衛星,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。足夠繞著地球幾圈了。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,他們沿著纜繩慢慢返回地球,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