助以下算式得出其断裂高度。”
“其中是材料断裂前能够承受的最大拉力,也被记座材料的弹性限度。事实上,如果我们选用某种材料做成场所,将其挂在我们的太空电梯上,上式中的就是它被自身重量扯断时的长度。对刚才来讲,的数值约为3公里,或者说比我们的电梯必要长度短5万倍。”
“要建造这样的结构,最理想的材料应该轻且强韧。目前可选的最佳材料是碳纳米管纤维。这是一种碳化合物,其分子链呈长管状排列,按每千克承重能力计算,他比钢材强韧100倍以上。根据纸面数据和13的密度值,可算出它的断裂高度为1000公里。如果我们打算用一根线缆建成太空电梯,这样的强度依然不够,但还有些其他方案,让建造容易很多。”
“目前为止,使用这种纤维的太空电梯最佳设计方案,主张采用一种锥状结构。行星同步轨道处最粗,向上和向下双方向逐渐变细。这个锥形结构设计成整体拉力到处都一样的形式。其高度达到了惊人的15万公里,几乎是到卫星距离的一半。这种结构的有点显而易见:行星同步轨道的张力最因而最适合集合最大部分的质量。整个结构的形状,取决于其表面的斜率,也就是同步轨道处的厚度与地面厚度之比。”
“按照这种设计思路,加上碳纳米管的情之特性,整个建筑结构仅有150吨。其设计目的,则是让电梯能够运送10吨质量的货物。”
“这种碳纳米管目前所面临的问题是,还没有人造出过长度超过几厘米的此类材料,当然前提是你们星球上。”
“将它们硬生生延长至15万公里,肯定是一项兼具的工程学挑战。
第615章 建筑与宇宙电梯(4/6)