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搭天梯上太空 2020年圆梦
未来火箭载具将不再是人类探索太空的唯一选择。美国加州山景市的非营利机构「奔向太空基金会」(Spaceward Foundation)日前宣布,将于十月廿一日在加州举行两场「太空升降机:二○一○年」研发技术竞赛,将这项犹如科幻小说情节的科技理念向前推进一大步。
鼓励研发 今年起办技术赛 科学家构想中的太空升降机,将由地球表面穿越大气层,直上十万公里高处的太空轨道。它的主体是一道能够延伸十万公里的带状轨道,地表的一端固定在海上浮动平台构成的基地站,太空端则系着一个平衡配重块,以地球自转产生的离心力来绷紧两端之间的带状轨道。
系统建构完成之后,基地站就可以将「攀升器」送上带状轨道,以强光照射其上的太阳能电池板产生动力,以每小时两百公里的等速率向上攀升,直达太空,每天约可运送十五吨的人员或物资,而且每一磅酬载的运费只需一百美元左右,成本远低于传统的火箭发射方式。由于其基地平台可在海上移动,因此可以大幅降低系统受损的风险。
「奔向太空基金会」估计太空升降机建造经费约一百亿美元,还不到美国重返月球计画经费的十分之一。基金会相信二○一○年之前可望解决所有基本问题,整个系统到二○二○年就能够开始运作。未来这套系统还可以参与登陆月球甚至火星探险的任务,先将太空船送上十万公里高空的轨道再出发,省下脱离地球重力羁绊所需的大量燃料。
一旦运作 升空成本将骤减
「奔向太空基金会」十月廿一日在加州登场的竞赛,日后将每年举办一次,目前已经争取到美国航空暨太空总署(NASA)青睐并资助经费,场地也将借用航太总署位于加州矽谷的艾米斯研究中心。
竞赛分为攀升器与带状轨道两个项目。攀升器比赛今年有八队报名参加,明年将增至廿一队。主办单位将以起重机架起高五十公尺、以特殊材料制成的带状轨道,并提供一万瓦的氙气(Xe)光源做为动力,让参赛的攀升器大显身手,前三名奖金分别为五万、两万与一万美元。
带状轨道竞赛目前仅有两队报名参加,但却是太空升降机计画成败关键所在,基金会鼓励厂商与实验室研发既轻且薄,但强度足以载重数十吨的奈米碳管带状轨道材料,而表现最佳的参赛队伍将独得五万美元奖金。
华盛顿州的「升港集团」(LiftPort Group)公司也是太空升降机计画的主要推动者之一,本月廿日成功进行一项实验,将一具攀升器沿着玻璃纤维轨道,送上停驻在三百○五公尺高空处的氦气球。该公司已经获得美国联邦民航署许可,下一步将进行高度达一千六百公尺的实验。
2005.10.11 中国时报 (阎纪宇)
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