注意:這是作者個人設(shè)想的一個人類計(jì)劃,并非已經(jīng)存在或者別人提出的項(xiàng)目。
概述
地球的外層空間再造一個適合居住的天球(如下圖)射沟。
意義
1、爭取更多人類生存空間
2与境、充分利用大氣窗口以外的太陽能量
3验夯、離開地表和大氣層以進(jìn)一步探索外太空和太空旅行
4、把地球表面讓給動植物摔刁、保持基因多樣性挥转、保留自然環(huán)境
步驟
1、全球同步衛(wèi)星均勻環(huán)繞
2共屈、依據(jù)衛(wèi)星執(zhí)行天梯計(jì)劃(太空電梯)
3绑谣、天梯運(yùn)輸材料搭建同步環(huán)(連接環(huán)繞的衛(wèi)星形成天宮)
4、依據(jù)同步環(huán)天宮搭建天球框架(難點(diǎn))
5拗引、填充天球框架實(shí)現(xiàn)類地表建筑和環(huán)境
優(yōu)點(diǎn)
1借宵、懸浮天空永不墜落:衛(wèi)星不落地在于它有足夠的速度,但由于空氣摩擦矾削、輻射壓等壤玫,經(jīng)過足夠久的時間都可能會落地豁护,但天球(包括中期的同步環(huán)天宮)的重心與地球重心重合,因此只要保持其各部件和區(qū)域的有效連接欲间,就不會墜落向地球
2楚里、去太空或去地表都方便:本身處在外太空,適合輕松執(zhí)行外太空研究和探索計(jì)劃猎贴,同時天球計(jì)劃中存在天梯(太空電梯)班缎,可以很廉價(jià)地在地球表面和天球之間往來,這對于天球的建設(shè)可謂省力良多她渴,而對于建成之后达址,保持與地表往來也很有必要。
難點(diǎn)
1趁耗、模擬重力:(1)天球建成后取消天梯沉唠,利用天球旋轉(zhuǎn)的離心力(即天球上的居住環(huán)境的天空指向地球地表);(2)降低軌道对粪,比同步軌道要地右冻,同時保持與地球同步(實(shí)際重力會比地表低很多)
2、材料:天梯著拭、同步環(huán)和天球的連接都需要高端材料纱扭,如高抗壓建材、高抗拉連接材料儡遮、抗高溫低溫高輻射材料乳蛾、高真空下建筑材料
3、安全:在地表有空氣摩擦燃燒各種流星鄙币,但是天球在真空的外太空肃叶,需要人類自己有很強(qiáng)的周邊太空微小物體的監(jiān)控預(yù)測能力和攔截捕獲能力(小者用激光,中者大者近者遠(yuǎn)者需要不同武器)十嘿,以及空氣密閉性等各種安全問題
4因惭、整體旋轉(zhuǎn):由于潮汐、月球和其他星體的引力擾動绩衷,以及天球項(xiàng)目本身存在的軌道高度(或天球非赤道區(qū)域帶來的旋轉(zhuǎn))蹦魔,天球可能在一定時間以后會積累一定旋轉(zhuǎn)速度,這對于天梯是有巨大影響咳燕,因此天球項(xiàng)目需要一定的動力裝置來控制這一的旋轉(zhuǎn)勿决,或者項(xiàng)目建立起來舍棄天梯部分(這樣做就有點(diǎn)虧了)
5光绕、軌道高度:軌道低時房铭,如果相對地面靜止额划,則各部件連接材料需要承受的是壓力和較好的剛性(剛性材料)弊予,這一條件對于材料過于苛刻,否則需要更快的天球自轉(zhuǎn)以讓連接材料承受拉力(可選柔性材料潘酗,較好實(shí)現(xiàn))淳梦,從而達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)和框架的目的艾船,順便實(shí)現(xiàn)部分模擬重力;軌道高時么介,則在相對地面靜止情況下娜遵,連接材料承受拉力就可(柔性材料)蜕衡,模擬重力也順便實(shí)現(xiàn)了壤短。軌道高了或者低了,對天梯的利用不夠充分慨仿,即運(yùn)輸材料代價(jià)要大很多久脯,而地球同步軌道雖然能夠最好地利用天梯,但是各部件連接材料需要承受壓力和剛性(赤道一圈除外)镰吆,模擬重力卻不好實(shí)現(xiàn)帘撰。
6、赤道圈之外:如果高強(qiáng)度剛性材料能夠大量廉價(jià)實(shí)現(xiàn)万皿,則能夠完全按照設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)摧找,但實(shí)際上是能夠承受高強(qiáng)度拉力的柔性材料更好實(shí)現(xiàn),此時只能實(shí)現(xiàn)赤道上空的天宮環(huán)繞(類似于給地球戴個戒指牢硅,并且需要更快的自轉(zhuǎn)速度蹬耘,但單個衛(wèi)星可以在材料剛性容許情況下在緯度向上下對稱拓展,經(jīng)度向左右可以不受限制地拓展成空間站减余,各空間站之間使用高強(qiáng)度柔性材料連接)综苔,而赤道圈之外的不同緯度相鄰空間站只能通過剛性材料連接,否則同步旋轉(zhuǎn)不可實(shí)現(xiàn)位岔。