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2 # 科壇春秋精選
人類進入太空除了火箭飛船外,還有太空梭,只不過火箭飛船是一次性使用,成本低廉,而太空梭可以多次使用,載客能力強,一次可以上去7個宇航員。但是維護經費驚人,當時前蘇聯和美國同時研發出了太空梭,但是前蘇聯放棄了,因為費用實在太大,經濟上吃不消。一架太空梭造價就是20多億美金,每次發射的費用也要4億多美金,燒錢太厲害了。
憑藉雄厚的財力,美國使用太空梭穿梭於太空整整30年。但是後來也吃不消了。而且哥倫比亞號和挑戰者號太空梭都發生了爆炸,宇航員死亡了,飛機解體了。2011年7月,隨著“亞特蘭蒂斯”號太空梭的著陸,美國的太空梭時代結束了。
中國在發展載人航天工程的時候,也曾經在航天飛船和火箭飛船中徘徊,幾個科研單位都拿出了自己的方案。最後從經濟角度出發,我們還是選擇了安全係數高,經濟投入小的火箭飛船模式。中國載人航天工程已經發射了11次,都獲得了成功。
航天員坐在載人火箭的返回艙裡,被巨大的持續的反衝力送上太空。目前,大陸長征系列火箭家族中的C2F火箭用於載人,它安全係數高,特有一種結構叫做逃逸塔,可以在火箭即將起飛和剛起飛時做好隨時拽著返回艙逃離的準備。
進入太空還可以乘坐太空梭,不過已成為過去時。從上個世紀六七十年代開始,NASA耗巨資設計製造併發射了太空梭,人類航天進入新時代。可是,本來設計初衷是太空梭能夠返回後重復使用,可以節省成本,可實際操作起來因為技術難度大,耗資巨大;而且由於各項技術要求非常高,細微的技術不足會大大提高風險隱患。美國的5架太空梭中,有2架發生了爆炸,先後有14位航天員遇難。最後,由於安全和投資問題,太空梭專案停止,只能在博物館裡見證一個時代的潮起潮落了。
太空梭是一種藉助外掛助推器垂直起飛、自身可以水平滑翔降落、以火箭發動機為動力發射到太空,能在軌道上執行,可往返於地球表面和近地軌道之間,可部分重複使用的載人航天器。還有一種方法,說出來有點瘋狂,就是搭梯子。去太空不像是爬樓梯,還是挺遠的,需要怎樣的梯子可以實現呢,肯定是不一般的材料了。早在1895年,科學家就提出了天梯的暢想,但沒有合適的材料。後來,各種新材料的發現,比如碳奈米,為這個想法提供了可能。
我們來算一下。直徑38mm的碳奈米管,密度是0.043kg/立方米,抗拉強度是2390t/平方毫米,那麼,建設距離地球37200km的太空基站間的梯子,用100根,禁得住2709160t的重量,卻只需要186t的碳奈米管材料。當然,這些只是理論推算,剩下的要看對奈米材料的進一步研究和應用了。