纳米崛起(校对)第564部分在线阅读

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  科学院和工程院、燧人系虽然各有各的想法,但财大气粗的联邦,可以支撑多种相同目的地项目,哪怕其中一部分项目失败了,只要有一两个成功了,那就是赚了。
  太空电梯的选址,其实并不是随随便便就可以的。
  首先,太空电梯的地面站,必须建立在赤道上,然后要求气候相对稳定:常年风力低于2级,不经常出现积雨云,远离各种气压带和季风环流。
  考虑到太空电梯的缆绳,存在断裂的可能性,因此必须远离人类聚集地。
  最后就是地质稳定,地壳可以方便固定缆绳。
  因此全球各地的赤道地区之中,首先排除中美洲赤道地区、东南亚地区、黑洲中部地区,只剩下太平洋、大西洋、锡兰洋的赤道地区。
  这个三个海域,大西洋赤道海域第一个出场。
  原因非常简单,因为大西洋赤道海域,不仅仅风急浪高,平均海水深度太深,又没有海岛,另外还有板块断裂带经过,大洋中脊又处于造陆阶段,地质并不稳定。
  然后就是锡兰洋,这里同样不太适合,锡兰洋赤道海域的东段,和一条断裂带相邻;而锡兰洋赤道海域的西段,气候、洋流和社会条件复杂。
  最后只剩下太平洋的赤道海域。
  这个海域中,从180度经线到西经120度附近,各种条件都非常适合太空电梯的地面站建设。
  特别是现在,由于太平洋是联邦的内海,比起大西洋和锡兰洋,更加容易保护和操作。
  贝克岛是其中一个选址,而向东还有另一个选择,那就是贾维斯岛,还有莱恩群岛的海底山脉,如果采用填海造陆,也是可以作为地面站的。
  在贝克岛设立太空电梯的地面站,会达到事半功倍的效果。
  按照建木计划的总规划,贝克岛的地面站,将是一个占地面积30平方公里的巨大建筑物,建筑物高度为3.5公里,呈现金字塔布置,这也是当前建造材料的极限承压了
  如果建筑物高度超过4公里,哪怕是采用各种纳米材料,除非底部全部都是实体填充物,不然没有办法建设。
  3.5公里的高度,将卡在安全线以下。
  之所以要建设占地面积如此大、高度如此高的地面站,主要是为了捆绑同步轨道空间站的拉扯力,相当于地面配重。
  毕竟太空电梯不可能采用压式主体,只能采用拉式主体。
  如果要采用压式结构,那就是类似于建造高楼的方式,从地面向上建设,上面已经说过了,当前的建筑物高度极限,是3.5~4公里。
  这种材料条件下,明显不能使用压式结构。
  如果真的有材料可以达到,那太空电梯就没有必要建造了,直接建造30~50公里高度的质量投射器即可。
  因此太空电梯,只能采用拉式,就是利用同步轨道空间站拉扯缆绳,通过同步轨道的重量,将缆绳拉直起来。
  这也是太空电梯的施工要点,那就是先将缆绳送上同步轨道空间站,然后一点点拼接起来,将缆绳逐步放下到地面。
  不然没有办法施工,毕竟缆绳长度要达到35786公里,从地面拉上去,根本不现实。
  同步轨道空间站方面,现在已经在施工了,为了达到配重的目的,这个空间站的总重量,至少要达到8000~12000吨。
  建木计划设计的建木同步轨道空间城,总重量是5.2万~6.5万吨。
  这个重量对于当前的联邦而言,不过是毛毛细雨,不用半年就可以建设完成。
  而缆绳的材料,本来是打算采用碳纳米管的,联邦的碳纳米管合成技术,在14年前后就突破了,编织35786公里长度的缆绳,问题并不算太大。
  但是碳纳米管的断裂极限长度为4716公里左右,根本达不到同步轨道的高度。
  由于缆绳要承受几万吨的拉扯力,显然不可能按照极限的断裂长度来计算,估计一半长度左右,就差不多到极限了。
  两千多公里的长度,明显达不到太空电梯的要求。
  直到去年十月份左右,谢清团队通过电场合成技术,在月球合成出一种全新的纳米线——多重碳纳米管+硅烯头,形成的硅烯—超碳纳米管。
  硅烯—超碳纳米管的极限断裂长度,是17万公里左右,拉伸强度为54万MPa,比强度为39万。
  综合性能比碳纳米管高了一个量级,刚好满足超长缆绳的制造。
  因此黄修远才说,太空电梯的各项条件,已经达到了建设的标准,其他的问题,只剩下工程难度了。
第七百三十三章
开端(四)
  工程船由于没有太多载重,所以提前到达了贝克岛附近的海域。
  建木计划的地面站,具体位置就是在贝克岛的南侧海滩向南延伸出去,这显然需要填海造陆。
  由于有建造南沙航天城的经验,联邦对于建设大型海面工程,技术累积已经相当的成熟。
  不过建木计划的地面站,有一个硬性要求,那就是必须采用一体化建筑,同时建筑物必须和地下的基岩连接在一起,形成足够的稳定性和重量。
  毕竟缆绳和同步轨道空间站,两者加起来的重量,可是非常惊人的。
  按照硅烯—超碳纳米管的密度,以及缆绳的直径3.2厘米,平均每公里缆绳的重量,是5.6吨左右。
  而缆绳总长度是35786公里,还是一上一下两条缆绳,由此可以计算出缆绳的总重量是40万吨,加上5~6.5万吨的同步轨道空间站,总重量达到了45~46.54万吨。
  如此庞大重量产生的拉扯力,必须利用足够庞大的地面配重来稳定,不然太空电梯一运行起来,地面站都可能被直接拉上半空,造成不可挽回的灾难。
  因此贝克岛地面站的规模,才会达到占地面积30平方公里,海拔高度3.5公里的程度。
  一方面如此庞大的地面站,可以提供几十亿吨的配重,加上连接着基岩,会进一步提升配重的稳定性。
  另一方面,庞大的建筑物,也可以作为配套设施使用。
  30艘工程船在测量好位置后,便开始进行初步施工,他们需要向海底的岩层钻孔,钻出深度1500~3000米的钻孔。
  然后将管道、造岩剂、硅烯—超碳纳米管制造的线网,一起植入钻孔之中,形成连接基岩的地柱。
  建设完成地柱之后,就可以在地柱的基础上,进行填海造陆、吹填造岛,同时打造一些地下建筑群。
  这些建筑群必须和地柱连接在一起,保证它们都处于一体的状态,而不是表面贴合,实际却没有任何连接的状态。
  最后就是建造通天塔,完成这座3.5公里高度的庞然大物。
  完成地面站的建设,而同步轨道空间站、缆绳方面,估计也差不多可以完成了。
  黄修远和一众工程师们,根据当前的生产力,估算了一下工程进度,大概在3年内可以完成建木计划。
  至于太空电梯的运输力,按照初步设计的缆绳直径,估计可以每一次可以拉300吨左右。
  即电梯车厢的总重量,应该在300吨左右。
  别看这个重量非常少,实际上这是一个车厢的重量,一条缆绳上,并不是一次只能拉一个车厢。
  根据计算,只要调节好车厢之间的位置,平均每500公里左右,就可以安装一个车厢,以缆绳35786公里的长度,可以安置七十多个车厢。
  相当于单缆绳最大的运输量,是2.1万吨左右。
  这是单线,另一条缆绳是向下运输的,同样是也是2.1万吨左右。
  不过考虑到,需要在中间加装几个中间空间站,至少要建设近地轨道空间站、中层轨道空间站,可能需要牺牲一部分运输力。
  最后设计出来的总运输力,应该是单线1.8万吨左右。
  而车厢的速度并不快,巡航速度是5公里每秒,这也是为什么要每一个车厢间隔500公里的原因,就是为了在突发状况下,可以留下100秒的应急时间。
  按照这个速度,一个车厢如果要从地面站前往同步站,最快的情况下,需要7157秒,即119分钟一趟。
  一天下来,在理论上可以运输12趟。
  考虑到实际情况,一天可以跑10趟左右,就差不多是极限了,也就是说太空电梯一天的总运输量,最大在18万吨左右。
  一天18万吨,这对比当前的运载火箭,载荷基本是提升了两个量级。
  如果将运载火箭比喻成小货车,那太空电梯将相当于铁路运输,两者的差距非常巨大。
  在无法建设质量投射器的蓝星,太空电梯是当前的最优方案,也是解决普通人进入外太空的好办法。
  毕竟毕竟普通人没有经过专业训练,除非进行人体改造,不然很难一下子适应宇宙飞船的强烈加速力。
  而太空电梯是可以慢慢加速的,不需要一下子将速度飙上去。
  虽然联邦的抗荷舱技术,已经变得越来越成熟,但是有一个比较致命的缺点,那就是必须进行人体改造,安装一些辅助的器材。
  这也是现在宇航员们的职业标志,身体表面有明显的控制阀。
  如此明显的改造,虽然对于很多人而言,并不是不能接受,就如同打耳钉、鼻环之类。
  但是也有很多人表示接受不了,因此必须考虑另一个补充方案,让尽可能多的民众,可以参与到宇宙开拓事业之中。
  黄修远将建木计划的地面站临时总部,设置在贝克岛的北侧,站在岛屿的最高峰,清晰的可以看到南侧海面上的船只。
  此时那些大型运输船,已经运载着大量的原材料和零部件,陆续抵达了贝克岛的南侧。

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