“星際列車”發(fā)射系統(tǒng)利用一條長約1000英里(約合1609公里)管道和一條超導電纜將磁懸浮列車送往低地軌道。
北京時間3月14日消息，據(jù)國外媒體報道，美國約翰-霍普金斯大學應用物理學實驗室科學家近日設計了一種名為“星際列車”發(fā)射系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用一條長約1000英里(約合1609公里)的真空管道和一條超導電纜將磁懸浮列車送往低地軌道。研究人員認為，這種技術不僅僅可以實現(xiàn)，而且實現(xiàn)成本也要遠遠低于火箭成本。
盡管“星際列車”系統(tǒng)聽起來有些不可思議，但其基本概念卻非常簡單。因為磁懸浮列車是懸浮于軌道之上，因此不必要擔心摩擦問題。理論上講，它們的速度要遠遠超過現(xiàn)有的每小時大約350英里(約合每小時563公里)的時速，可達每小時2000英里(約合每小時3219公里)的軌道速度。當然，為了讓乘客能夠**地加速到這一速度，“星際列車”系統(tǒng)需要大量的軌道，同時需要防止極音速列車被周圍的空氣撕成碎片。據(jù)設計師介紹，長約1000英里(約合1609公里)的管道，通過模擬中間層的低氣壓，應該可以完成這個任務。
管道的大部分將與海平面齊平，出口點需要高出海平面大約12英里(約合19.3公里)。用于火車中的磁懸浮技術同樣可以用來將這條管道懸浮起來。在發(fā)射管道中，位于20千米高度的帶有2000萬安培的超導電纜，每平米產(chǎn)生的懸浮力大約為4噸。通過高強度纜繩解決真空管本身所需的多余的浮力，如迪尼瑪超強纖維的強度足以滿足這種用途。另有一套備用系統(tǒng)足以保證懸浮系統(tǒng)順暢運行而不出故障。
“星際列車”系統(tǒng)的設計者為美國約翰-霍普金斯大學應用物理學實驗室科學家詹姆斯-鮑威爾、喬治-麥瑟和約翰-拉瑟爾。他們指出，這種設計方案聽起來似乎有些不太現(xiàn)實，但是支撐12英里(約合19.3公里)長的電纜所需要的工程技術與支撐比這長得多的太空電梯所需要的工程技術相比，要簡單得多。工程師們提出，可以在阿拉斯加、加拿大北部、格陵蘭島或西伯利亞等極地地區(qū)建造這種系統(tǒng)。此外，南極冰原也是一個可供選擇的選址點。
研究團隊估算，建成可載人“星際列車”系統(tǒng)，可能需要20年時間和600億美元的成本。這些數(shù)字聽起來很大，但是如果考慮到航天飛機的各種費用是“星際列車”系統(tǒng)成本的三倍時，你就會認為這套系統(tǒng)確實很經(jīng)濟。而且，“星際列車”系統(tǒng)一旦建成后，向低地軌道運送貨物的成本每公斤僅需50美元，而目前的技術將貨物和人員送上低地軌道，每公斤重量分別需要花費1萬美元和10萬美元。這意味著，太空旅行的車票只需要大約5000美元。設計者估計，“星際列車”系統(tǒng)的事故率與現(xiàn)代的客機差不多，**系數(shù)較高。
“星際列車”系統(tǒng)還有一項優(yōu)勢，那就是它能夠?qū)?shù)噸重的材料快速送至軌道，這一能力可以用來有效地防御任何大型天體撞向我們。研究人員也把這一功能看作是“星際列車”系統(tǒng)重要的應用。目前，我們?nèi)祟愡€沒有防御小行星或彗星撞擊的能力，甚至還沒有提前發(fā)出撞擊警報的能力。如果繼續(xù)使用現(xiàn)有的發(fā)射系統(tǒng)，這種情況仍然無法得到改善。為了能夠真正實現(xiàn)防御天體撞擊，人類需要更強大的報警系統(tǒng)以及多個大型高速攔截系統(tǒng)，這些系統(tǒng)可以預先安裝于軌道上，隨時監(jiān)測和抗御可能到來的威脅。這就需要將數(shù)噸重的設備發(fā)射到軌道上，這對于當前的高成本發(fā)射系統(tǒng)來說，是不現(xiàn)實的。
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