第158章 可行性研究 (第2/2頁)
臺。
科學院的科學家先在地面上把直徑一毫米的碳奈米管纖維製備好,分成二百多卷,每卷五百公里。
然後用飛船把這五百卷纖維運到同步軌道空間站上。
在空間站上把碳奈米管纖維用一顆有動力的小衛星牽著向外放。
施放的方向就是沿著同步軌道,一前一後同時施放。
每放出去五百公里就需要把下一卷纖維再接上,然後繼續放。半個月後,終於把十萬公里長的碳奈米管纖維放完了。
不過這只是完成了第一步,因為碳奈米管纖維是完全沿著同步軌道施放的,這根纖維穩定地漂在同步軌道上。
但這是沒有意義的,因為人們需要的是這根纖維能下垂到地球表面。
接下來才是實驗的關鍵,就是讓這個纖維的一端下垂下來,而另一端上揚到更高的軌道上去。
要用可變軌衛星拉著這根十萬公里長的纖維變軌,一端向地球表面拉,另一端向遠離同步軌道的方向拉,然後中間還需要用七百多臺小型霍爾推進器來維持住這根纖維的位置。
這根纖維最終形成的形狀很像一個拋物線,也就是y等於負的x的開根號3次方。對稱點就是同步空間站的位置,碳奈米管纖維就是對稱的兩段拋物線。
但是如果不給碳奈米管纖維施加外力,碳奈米管纖維是無法維持住拋物線形態的,因為在不同的軌道高度上,有不同的與離心力平衡的角速度,而在這個太空電梯體系中,最低的軌道高度為六十五公里,最高的軌道高度接近六萬公里,這麼大的軌道高度差,需要體系上不同軌道高度上的質點以不同的角速度執行,才能各自平衡各自的離心力。但是體系上的所有質點又是一個整體,需要以相同的角速度執行,所以體系上的質點的受力是不平衡的,拋物線形狀的纖維會慢慢地回到同步軌道,因為在同步軌道上才是這根纖維的穩定形態。
可是我們需要的是拋物線形狀,也就是需要纖維向下垂下來,垂到地面上,垂下來的纖維就是太空電梯的繩索。
所以需要外力來維持體系的平衡,這些外力就是沿著纖維佈設的幾百臺霍爾推進器。
七百多臺霍爾推進器被陸續安裝到了十萬米長的纖維上,然後由計算機統一指揮,讓這根纖維改變形狀,變成拋物線的形狀。而這些霍爾推進器還需要補充燃料,需要用飛船按時給這些霍爾推進器注入燃料。
雖然這個過程中出了很多難以預料的問題,但是最終還是成功地把纖維拉出了拋物線的形狀。那根下垂到地球的纖維的最下端落在了星家坡的上空六十五公里處的高度。這也基本符合預期。
在最關鍵的幾項技術驗證取得成功後,可行性研究小組向上級提交了第一份可行性研究報告,確認了關鍵技術的可行性。建議同步軌道空間站框架和碳奈米管纖維索可以開始實施。
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