太空旅行又一招 電梯帶你上宇宙

by:徽徽
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太空旅行又有新招,一間加拿大太空公司表示,未來人們除了靠著火箭上太空,還有個新選擇──搭乘太空電梯。

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圖為加拿大太空旅行公司托特技術設計出來的太空電梯。Photo credit: Thoth Technology


離地20公里的電梯
《衛報》、《半島電台》、《每日電訊報》綜合報導,近日,加拿大太空旅行公司托特技術(Thoth Technology)宣布獲得英美專利,將獨家建造高 20公里的太空電梯,送太空人上宇宙。

這座獨立式的太空電梯將依靠氣動加壓,而且它的高度是目前直立式建築的 20倍(註)。

註:根據《維基百科》,目前全球第一高塔是位於杜拜的哈利發塔,該塔高 828公尺,而台北 101樓高 449公尺。

成本減少三分之一
根據托特技術公司的資料,太空電梯可望減少過往太空旅行成本的三分之一,因為太空船不需要搭載大量燃料就能升空。

太空電梯的發明者奎因(Brendan Quine)在聲明稿中表示:「太空人可以搭乘太空電梯升到 20公里的高空,然後再從塔頂搭乘太空梭後前往宇宙軌道,太空梭還可回到塔頂補充燃料後再次飛行。」

 

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過去,太空梭要進入宇宙軌道得攜帶大量燃料,圖為正在升空的太空梭。


火箭超級沒效率
過去,凡是離地 50公里處只有火箭可以到得了,太空人透過火箭的高速抵抗地心引力,藉此獲得反方向的動力。奎因提到,有了英美的新專利,火箭顯得「超級沒效率」,新設計的太空電梯反而不用那麼多能源。

奎因解釋到,火箭之所以需要比較多的能源是因為火箭「在飛行時必須對抗地心引力,為此需要攜帶大量的推進器,此外,火箭也必須克服大氣阻力。」

相反的,奎因發明的太空電梯在對抗地心引力上費的功夫明顯小得多,因為太空梭不用攜帶多餘燃料,可以省下超過 30%的能源,奎因補充道:「在比較低的大氣層以低速上升自然可以消除大氣阻力。」

 

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未來,想要來趟太空之旅似乎不再那麼遙不可及。


不只送人上太空
奎因在接受《衛報》訪問時說:「太空旅行一部分受限於上太空的成本。」、「太空電梯可以改變太空旅行,因為專業火箭非常耗能,而且對環境也不友善。」

太空電梯除了用來送太空人到宇宙,本身還可以用作風力發電、通訊以及開放給遊客參觀。

開啟太空旅行新時代
托特技術董事長羅伯茲(Caroline Roberts)相信,他們的太空電梯一旦和其他人發明的自行登陸火箭科技結合,將開啟太空運輸的新時代。

按照目前設計來看,太空電梯每一段電梯都有核心結構,每一段至少都有氣動加壓的裝置,裝置中會充滿空氣或其他氣體,電梯車廂可能在核心結構的外層上下,或是沿著核心結構內部的軸線上下,而太空梭將在塔頂的甲板上瞄準太空軌道發射。

 

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圖為已故知名科幻小說家克拉克,他的書中曾提到太空電梯。克拉克著名作品《2001太空漫遊》曾被導演庫柏力克拍攝成同名電影,成為科幻電影的經典名作。Photo credit: ITU Pictures


科幻小說早出現
其實,太空電梯的構想一點都不新,很早就有人提過這個主意,像是俄國火箭專家齊奧爾科夫斯基(Konstantin Tsiolkovsky)在 1895年就提過想要打造一座可以直通地球同步衛星軌道的直立塔,此外,英國科幻小說家克拉克(Arthur C Clarke)在他 1978年的小說《天堂的噴泉》(The Fountains of Paradise)中,也有提到過太空電梯。



編註:對原文完整報導有興趣的朋友,請參考
01 Going up? Space elevator could zoom astronauts into Earth's stratosphere
02 Patented 'space elevator' may put astronauts into orbit
03 Inflatable 'space elevator' invented by scientists

延伸閱讀:《地球好危險? 科學家告訴你怎麼住到太空去
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