太空电梯何时建成啊?
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发布时间：2022-05-14 17:05
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时间：2023-10-15 03:26
C城也叫太空工厂，位于太空电梯的中部，距地面35780公里，C城与太空电梯的连接是软联结。这里有太空加工厂、太空轴承厂、太阳能发电站、飞船组装中心，太空望远镜和人造月亮等，各个单元之间相互连接，形成了一个以地球中心为球心的巨型球面。第一个太空电梯建成后20年内，太空工厂将会达到面积200平方公里、重量250万吨，向地球输送70GW（7千万千瓦）的电力；还将完成第一座10万平方米的太空城市的制造；还将建造另外二个太空电梯（以便进一步提高运输能力和提高抗风险能力），还将完成一架月球太空站的建造。
A城：位于赤道附近的地面上，与一般的城市的主要区别是有：防空中心、防雷系统、托盘编组站和天梯指挥中心。A城也可能是一个可移动的海上平台。
太空电梯：由两部分组成：吊天梯和甩天梯。太空工厂以下为“吊天梯”，以上称作“甩天梯”。
吊天梯：由导轨、中转站、托盘和驱动系统等组成。其中导轨材料的研发成功是整个地球太空站成为可能。整个吊天梯的高度为35780公里，一端连接A城（在地面），另一端连接C城，导轨上分布着35个中转站。吊天梯主要的功能是：将地面上的物资和人员送往C城，它是双向的，返回的主要作用是使运载托盘形成闭路循环，往复循环使用，同时也返回一些人员和“太空垃圾”等，是C城“发展壮大”的交通枢纽，远离地面的一些中转站还可以用来发射不同高度要求的卫星。托盘在天梯上的运行采用超导磁悬浮，运行速度1000kg/h，最大运载能力240t/d。
甩天梯：也是由导轨和中转站等组成。他的主要作用是“支撑”吊天梯的空中一端。它的长度是74000公里，它的一端在C城位置与吊天梯相连，另一端与E城相连。它也是双向的，但是他的运输量很小，它的每一个中转站都能用来发射卫星，其中一个中转站叫“月球站”，其他还有“土星站”……“火星站”等等，同时这些中转站还能用来回收太空卫星。
月球站：在月球站发射的卫星，可以直达月球的引力范围，不再需要其他动力火箭加速或提升，只需轨道调整即可，巧的是，从月球返回的卫星，也刚好可以落在月球站。这与目前的火箭方式相比，发射一次的代价连零头都用不了。另外，在这里发射或接受飞船，每天都有一次机会可以选择，几乎不受地面天气的影响。
导轨的材料选用碳纤维，上面覆有供驱动和固定用的电磁材料，总共有2.5×108kg（材料耗资约20亿美金），截面的形状和尺寸见图，由于导轨上不同的高度位置所承受的拉力不同，所以不同的高度位置采用不同的厚度（等强度设计，在这里非常重要，否则优质碳纤维将*承担导轨材料这一重任）：吊天梯的导轨有7.1万吨，采用优质碳纤维，其工作拉应力为15GPa，地面位置的厚度为0.08mm，承受180吨的拉力（空负荷时180吨，重负荷时40吨）；C城位置的厚度1.80mm，承受4100吨的拉力；甩天梯的导轨采用普通碳纤维（主要是对高温和低温性能要求很高），其工作拉应力为7.5GPa，C城位置的厚度是3.65mm，承受4100吨的拉力；E城位置0.06mm，承受68吨的拉力；
B城和D城分别位于距离地面34000km和37700km，其重力加速度都是0.3m/s2，是地球的1/33。当你站在人一个太空站上往“天上”看，都能透过太空工厂看到另一个太空城，所不同的是，其中一个还能看到一个巨大的星球在天空，那是……（废话）。这两个城集生活区、工作区和农场为一体。
E城位于太空电梯的顶端，距离地面110000公里，质量为1150吨，是整个地球太空站中最小的城市，其重力加速度为0.59m/s2，是地球表面的1/17。在这里发射的卫星，速度可达8.4km/s（远大于2.6的宇宙第二速度，可以抵达太阳以外公里的地方）。将来，随着通讯和控制技术的提高，利用E城和甩电梯协调发送多极组合式火箭，使得造出30km/s的宇宙飞船变得容易多了。
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太空站的建造：初期是太空电梯的建造，其他部分有了太空电梯就方便多了。
太空电梯的建造：导轨和其相应的空中太空电梯加工安装设备等零部件共计1.3 ×108kg，需要将其所需的材料统统运到距地面以上35780公里的同步轨道上，在那里由太空轨道安装中心向沿上下两个方向建造导轨。
很显然，这么多的物质运到太空很不容易，用现有的航天运载工具是很不划算的，很现实的办法是在安装太空电梯之前，先安装一个小型的太空电梯，用它来运输未来的太空电梯，同样道理，在安装小型太空电梯之前，还应该有一个微型太空电梯，而微型太空电梯所用的导轨材料不是廉价的碳纤维，而是昂贵的碳纳米管（可你说，没有像碳纳米管这样的材料，一切都将没有希望）。
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地球太空站是一道靓丽的风景线，空中的C城让地球上40%地方夜晚“伸手不见五指”成了过去，即使在白天，也有可能找到她；晚上，它是仅次于月亮的第二明亮的“星星。
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到月球的路线是：从A城乘坐太空电梯，路过B城、C城和D城，两天后到达月球站，在月球站转乘地月太空飞船，飞抵月球太空站的“地球站”，然后乘坐月球太空站上的太空电梯到达月球表面，返回的路线，不用我说了吧？往返票价：150000美元。
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月球太空站：月球的太空电梯式太空站最有特点，它的伸向太空的一端刚好永远指向地球，不过，虽然月球的引力小，但是实际在它上面建造太空电梯的费用却比在地球上要大几十倍（同等规模），其主要的原因除了月球距离我们遥远以外，还有一个很重要的原因就是月球的自转速度很小。因此，在140年内在月球上建造太空电梯，远不如在月球上直接采用火箭输送更合算。其实，等地球上有了太空电梯，加上月球的引力小，月球上的火箭输送费用将会小到让我们感觉非常轻松。
太空加工厂：主要是将由吊天梯送上来的原材料（或成品、半成品零部件）进行加工、组装，主要是太空工厂所需的设备。比如太空轴承厂、太阳能发电站、飞船组装中心，太空望远镜和人造月亮以及太空加工厂自身所需的装备和太空公路系统等。
太空轴承厂：制造人类所需的高精度、高速、重载轴承的钢球。
太阳能发电站：在太空工厂上的太阳能光电发电，相同面积时其发电量是地球的5倍，而且太空上有的是廉价的“地皮”，在失重的条件下可以大大减少材料消耗，大量的使用还能降低光电板的费用、提高其效率。该发电站除了自用以外，更多的将通过微波的方式送往地面供人类使用。
飞船组装中心：
太空望远镜：这里的每一台太空望远镜的能力是哈勃望远镜的10倍以上，而成本却比“哈勃”还低2倍。
和人造月亮：地球上每一个10万人以上的居住区都将拥有自己的“人造月亮”，其亮度为“满月”时的亮度，而在一些需要的地区（比如灾区）， 数十个（或100个）人造月亮能把那里变得像路灯下一样明亮甚至更亮。由于它利用的是阳光，太空的金属材料不容易腐蚀和疲劳，同步轨道上调整角度既方便又省力，所以基本上是一种一劳永逸的事情。
导轨材料及形状：导轨的材料是太空天梯的关键，除了性能需要考虑以外，成本上主要要考虑两大块：一个是发射费用，另一个时材料本身的成本。就目前而言：
1. 用火箭送往同步轨道的费用是7~10万美金/公斤；
2. 上述的太空电梯，其运输成本只有15美元/公斤；
3. 碳纳米管的抗拉强度2×1011Pa,密度1200公斤/米3，目前尚没有能成功的制作出所需的形状，有待于开发，但是希望是很大的，只是时间问题，目前成本3万美元/公斤（由于本项目需求量极大，有望突破1万美元/公斤），截面抗拉成本为6×10-5美元/米牛顿；
4. 碳纤维的抗拉强度1.5×1010Pa,密度1000公斤/米3，目前成本10美元/公斤，截面抗拉成本为6.7×10-7美元/米牛顿。
可见，在运输成本上，太空电梯只有火箭的1/5000，在材料成本上，碳纤维只有碳纳米管的1/100，因此，在建造第一个太空电梯的时候，所用的导轨材料必须用火箭送往同步轨道，这时选用碳纳米管最佳，而且规模不能太大。而以后的太空电梯，由于可以采用先前的太空电梯来运输，运输成本大大降低，就可以选用廉价的碳纤维做导轨，规模可以愈来愈大，数量愈来愈多，而成本确愈来愈低。
（可以这样的形象比喻：地球火箭在生命的最后才疯狂到了极点！）
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