1,000公里的星際纜線 - 天空鉤 | Kurzgesagt

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進入太空很難

現在,這就像騎著獨輪車上山,背著裝滿炸藥的背包……

…非常慢,

你不能運送太多東西,否則可能會死亡。

火箭需要以每小時約40,000公里的速度脫離地球

為了達到這樣的速度,火箭的大部分是燃料罐,只有一小部分是有效負載

如果你想去其他星球可不容易,因為你需要很重的行李

如果你想生存…甚至想要回來

那麼,有沒有辦法以更少的燃料和更多的負載進入太空?

[開場音樂]

解決地球上大多數運輸問題的一個辦法就是基礎設施

無論是汽車道路,輪船港口還是火車軌道

我們讓行程變得更加容易

我們可以將相同的解決方案應對太空旅行

太空基礎設施將使進入軌道到達月球和火星更便宜和容易

設想很好,但是太空基礎設施到底是什麼?

與目前在科幻小說中的地球太空電梯不同

有一種簡單且更有希望的技術

不需要新的科學,魔法或巨額投資

並且已經在軌道上成功測試

電纜和重物,稱為繫繩

這個概念是如此簡單,令人驚訝

如果我們將數百或數千公里長的繫繩放入太空,

航天器是否能將它們用作梯子以達到更高的高度並獲得速度?

這個概念被稱為“天鈎”

如果我們旋轉它,它的效果甚至更好

負重繞圓旋轉時,將長電纜固定在適當的位置

相對於底部地面,旋轉的繫繩會降低其尖端的速度

並像彈射器一樣將其加速

這意味著您可以從繫繩中轉換能量

並在發射時獲得更大的提升

大致的計算

等於繫繩旋轉速度的兩倍

特種纖維已經存在,可以承受“天鈎”所需要的巨大壓力

為了防止碎片和隕石的割傷和碰撞

我們可以將繫繩穿入多層纖維網中

由於我們的天鉤一天要經過同一地點多次

這使小型可重複利用的航天器可以趕上它

當然,這並不容易

在最低點,繫繩的尖端以每小時約12,000公里的速度在大氣中飛馳

由於地球的大氣,我們不能太多地降低天鉤

否則由於空氣摩擦而發熱過大

因此,它需要降到80至150公里的高度,並且不再更低

為了達到目的,我們需要可以抓到繫繩的專業航天器

雖然這並不容易,但它仍然比買一個大錫罐便宜得多

裝滿火箭燃料,時速達到40,000公里

捕捉尖端也將是一個挑戰

只有短短60到90秒的時間去在天空中尋找以12馬赫(12倍音速)運動的微小物體

為了簡化操作,尖端會有一條釣魚線

一公里長,帶有幫助航天器連接的導航無人機

另一個挑戰是使我們的天鉤保持在軌道上

隨著越來越多的飛船挂在上面並向上拉

儅它用盡了所有的動力來保持穩定

如果我們什麼都不做,它將減速並墜入大氣層

在這裡,我們可以稍微更改宇宙規律

假設天鉤是一組軌道能量

可以平衡進出的有效負載

到達的飛船,將人類和物資帶回地球,為繫繩增加能量

增加的能量可以給其他進入太空的船隻

這樣,繫繩不會損失任何能量。

我們使用的越多,成本越低

如果我們每次提升時仍在失去能量

我們可以用小型電動或化學發動機回收它

定期糾正繫繩的位置

一組繫繩,一個圍繞地球,一個圍繞火星,

與火箭相比,可以使行星之間的旅行更快、更直接且成本更低

地球的繫繩將位於低地球軌道上,以捕獲人員和負載,並將其拉去火星

火星的繫繩會抓住它們並放慢速度,使其平穩降落在地面

在相反的方向上,繫繩可以捕捉到穿越火星稀薄大氣的運載工具

每小時僅約1000公里

不比我們在地球上的客機快多少

然後將其扔回地球以捕獲並放下

繫繩可以將兩個星球之間的旅行時間從9個月縮短到5甚至3個

並將所需火箭的規模減少84%至96%

更好的是,人們也許可以相對奢侈地旅行

因為我們有能力給乘客滿意的舒適度

繫繩旅行將是前往火星的頭等艙座位

同時,圍繞地球和火星的繫繩可以提供快速且經濟高效的運輸骨幹

這將使太空旅行能被負擔得起

但是,讓我們走的更遠

從低火星軌道開始,繫繩可以將飛船推向小行星帶

送往新小行星的第一艘飛船將需要火箭以使其減速到達目的地

隨後的到來者可能會找到一條繩索,等待著將其抓住並免費送回

能否廉價地獲得小行星是開發太陽系資源的主要因素

貴金屬和有價值的礦物可以被運送到火星

在它們從小行星上切下的幾週後

它們將變成我們行星際文明的完美基石

但是,為什麼在這裡停下來?

火星的衛星非常容易

太陽系中沒有其他衛星靠近其運行

火衛一是如此的重,我們不必擔心它放慢速度

使其成為6,000公里以下超長繫繩的理想連接點

下端會飛過火星表面,很容易被抓住

頂端可以一路向木星和土星飛去

相同的超級繫繩也可以拉近太陽系内部的距離

金星和水星距離只有一步之遙

與火星不同,它們充滿了太陽能並且富含礦物質

從長遠來看,沒有什麼能阻止人類建設零推進劑運輸網絡

以火星衛星為中心的陸地行星

繫繩是使太空旅行能被負擔得起的相對便宜且可持續的解決方案

太陽系的其餘部分可供開采和探索

考慮到我們現在就擁有可以構建它們的技術

確實沒有什麼好藉口再等

太陽系的某些部分距離很遠…

…但是它們可能非常接近

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[Outro音樂]