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hello
大家好
我是老高
咱们今天来讲一个非常有梦想的话题啊
宇宙电梯
所以
宇宙电梯
也就是大家在科瓦贝尔经常看到的那种连接地面和宇宙那种非常高的电梯
那么最早提出这个设想呢
是被称作人类宇宙航行之父的俄国著名航天航空学家康姆
斯坦丁
他在一百二十年前
也就是一八九五年的时候
参观法国的埃菲尔铁塔的时候
产生了宇宙电梯这个想
这个叫康斯坦丁的人
绝对是个神人哦
他大概三岁那个他
他和那个岁岁能抬的的分期村儿的莱昂纳多都从来没有上过学
他的所有的止水也都是自学
而且呢
他这一辈子大部分时间都住在俄罗斯郊区的一个小木屋里
他没有被外界干扰
哎 几乎没有
结果呢
他就在这个小木屋里算出了第一宇宙速度
而且设计了最初的火箭的模型
他这个人啊
对宇宙特别有兴趣
而且呢
非常主张太空之谜
他有句名言啊
他说 地球啊
是人类的摇篮
但是人类不能一直生活在摇篮里
而且且认为人啊
最终终会成为像神一样在可以操控天
操控地
操控时间
操控万物
他认为这是一种必然结果
那么
由于当初他提出这个宇宙电梯的想法的时候
连火箭都还没有呢
所以呢
就停留在一个想法阶段啊
直到六十年后
也就一九六零年时候
俄罗斯的一个工程师啊
叫做尤里二
楚塔诺夫
他呢
就把康斯坦丁的这个理论呢
具体化了
提出了一个可能实施的具体方案
通常我们建电梯
感觉从地球往上解说不是
是从太空往下下
就是说
离地面三万六千公里的地方
有一个圆形的轨道
叫做静止轨道
在这个轨道上所有运行的卫星啊
相对于地球表面是静止
它和地球旋转速度是一样的
你在地球表面上看
它就停在那儿
所以叫静止轨道
他把这个卫星啊发到静轨轨道之之后呢
从这个卫星上伸下一个绳子
这个绳子上挂一重物
就把它垂到地球上来
理论上
只要绳子足够长的话
就一定会垂到地面嘛
垂到地面上之后呢
就把地面上这一端固定下
这样的话
地球就和那个卫星用绳子连起来了
但是有一个问题就是
这个重物啊垂下来之后呢
卫星和重物整体的重心就向下移了
就离开了这个轨道
哦
为了保证这个卫星始终保持在静止轨道上
就需要向另一个方向
相反的方向也伸出一个绳
从两边伸到哪儿去
伸向宇宙
这样的话
基本达到地面的时候
另一头呢
就到了宇宙的七万两千公里的地方
但是有一个问题就是
七万两千公里长的绳索呀
它垂直在地面上吗
嗯
它是处于一个平衡状态
你扯它就掉下来
为了不让它掉下来的呢
这头拴在地球上
另一头呢
继续延长
延长到大概十万公里的时候就行了
然后有了这根绳子之后呢
用一个升降机攀岩这个绳子
攀上去
就完成了一个宇宙电梯
那么这个十万公里长的宇宙电梯啊
理论上可以承载一百吨的重力哇
那么这个理论看上去这么简单的话
很多国家呢
就已经开始尝试要做这件事情了
结果呢
三十年过去
都没有任何国家有任何进展
直到一九九一年
有一个国家有了突破性的进展
就是日本
为什么其他国家没有进展
只有日本有进展
就要提到这个宇宙电梯中最核心的一个问题
就是这个绳索用什么材料
一般的钢铁是不行的
钢铁密度太大
它自重太大
长到一定程度的时候
它就由于自重自己就断了
就像人嘛
你长得太高的话
腿就受不了
但树可以
树长一百多米都没有问题的
所以理论上就要找到一种比木头还轻
但要比钢铁还硬的这么种金属
就找这个材料
找了三十多年
没人找得到
直到一九九一年的时候
日本驻播NEC实验室的一个物理学家范岛城南在碳纤维中发现了这种碳纤维管儿
这个东西自然生成
但是呢
它不符合自然规律
所以呢
被称作为叫超自然材料
就说按理来说
自然界是不应该存在谁给放那儿
哎有点这种生成
就是说
从理论场
自然环境是不能生成这种东西
但是它偏偏存在
所以就怀疑就是有外星人留在这儿的
或者是以前有过高度文明生产的残骸之类的
这个以后我们有机会再给大家讲啊
那么这个材料的特点呢
就是超轻
超硬
而且有一定的柔韧性
那好适合这个啊
对对对啊
你就可以用这种材料啊
制成这种头浮丝细的这种碳
丝一根儿就可以吊起汽车
如果几捆缠在一起的这个强度呢
大概能达到宇宙电梯要求强度的一倍以上
而且十万公里呢
也应该不会断
但是这个材料呢
目前无法量产
它是分子结构的这么一种材料啊
所以理论上就要一个分子一个分子一个分子的去把它连起来
所以以目前技术
感觉十万公里有点太难
但是呢呢
这个日啊啊
现在乎乎觉觉这个事希望望大了
就是说
他们可能在这个技术上有非常大的突破的啊
尤其是这个日本著名的建筑公司大林组
他们在主页上已经刊登出来
他们要在二零五零年实现这个宇宙电梯
日本大领组呢
是拥有一百三十年历史上这个建筑公司啊
他特别擅长建高塔
日本的晴空塔
老蹦迪
柚子都是他建的
那个碳纤维管它是碳吗
易燃吗
它其实纤纤维不易燃
耐高温
所以才能用来坐车嘛
那好
这么难实现的一个东西
为什么要实现
它做成了宇宙电梯究竟有多大好处呢
其实啊
实现这个宇宙电梯唯一目的的就是为了取代火箭
我们现在地球上的人也好
东西也好
也想离开地球
唯一方法就是火箭
但是这个火箭箭很多问题
第一个就就火火箭成本题
现现在发一次火箭比以前便宜很多
但是呢
一次也要两亿美金
为什么这么贵呢
就是因为火箭都是一次性的
发出去就扔了
那么一组火箭大概一美金左右
发射费不亿
合起来两亿
那么一亿美金的火箭究竟贵不贵呢
即箭七八七
一架三亿美金
比火箭还贵
但是飞机可以用一万次
火箭只能用一次
那么火箭第二个问题就是它不安全
即使到现在了
火箭发射的失败率还是蛮高
所以用它来运人的话
谁也都不愿意去冒这个风险是吧
尤其那些大富豪嘛
对
前责不上去
对呀
前责可能也有点紧张
第三个问题呢
就是火箭非常的不环保
我们刚才说了
火箭是一次性
这个火箭升上控制罩啊
它就扔在太空里
形成太空垃圾
这些太空垃圾高速围绕地球旋转
所以就很有可能撞到卫星啊
或撞到升空的一些其他卫箭呢
而且这些垃圾自己还互撞
所以呢
现在宇宙垃圾也成为一个很大的客题
不过现在为什么这些垃圾没有撞到卫星呢
是因为nasa有向技术
可以监控所有超过十厘米的宇宙垃圾的位置
就可以让卫星避开这些垃圾
那除此之外呢
火箭在升空的时候
它这个燃料产生的物质
它可能破坏臭氧层
如果发火箭发多了
臭氧层不断不断变细胞了
我们就直接变成地底人
再一个就是火箭效率太低了
火箭要把三十吨的物资啊
发送到宇宙
需要消耗两千吨的燃料
属于效率最低的交通工具了啊
所以火箭就是这样一个效率又低
成本又高
又危险还破坏环境的这么一个非常不合理的工具
于是呢
我们就要找到一种能够替代火箭的这么替代案
那么这个替代案当中呢
宇宙电梯就是一个非常好的方案
宇宙电梯第一个好处呢
就是特别安全
它是有一个绳子嘛
你在这个绳子上爬
它也不会有什么太大的威险
所以呢
就会有更高的机会把人送到宇宙上
第二个呢
就是成本低
它不消耗这种化学燃料
它用电
那电是在地球上发还是在太空中
对对
你说的这个又是一个非常重要的问题啊
电啊
是在地球上输送到升降机上
而这个升降机呢
不能通过有限的方式来输送
需要通过无限的方式来输送这个电
这个呢
也是大领组他们说要解决的一个课题
他们要在这个宇宙电梯实现之前
先要实现十万公里的远程输电
我觉得这个比那个宇宙电梯很
其实不用十万公里
只要实现两万公里的远程输电
全地球任何地方都可以
远程输电
对对对 它呢
其实就像一个机器
它自己往上爬这个绳子
它一开始爬的时候
是用电的
爬着爬着
速度越来越快了之后呢
就可以利用这个动能的不断的转化成势能
而且超过了静止轨道之后
就可以用离心力把它甩出去了
所以后半程几乎不需要用电
它回程的时候也是一样
前半段需要用电跑着跑着
后来就变成自由落体了嘛
嗯
然后你到最后给他减个速就行了
所以用电量没有想象那么多了
还有一个问题呢
就是它这个速度究竟有多快的问题啊
现在大理组预计啊
这个时速能达到两百公里
但是啊
即使是每小时两百公里里
从这个电梯的底层跑到十万公里对面啊
就五百个小时嘛
也就坐二十天啊
一电梯能坐多少人
我可以坐一百吨
吨
一百吨可是四十天来回
对
来回四十天
你带 带的水
水机
就个物资是吧
啊
按照他们的计算啊
如果这个宇宙电梯建好了之后
宇宙旅行的费用可以降到几百美金
也就是说
可能比你一般的旅游都要便宜
而且二零五零年
我们大部分观众应该都能坚持到
嗯
宇宙电梯还有个好处就是它特别环保
不会产生宇宙垃圾
所以
怎么看都是应该努力的方向嘛
那么
造成一台宇宙电梯究竟要花多少钱
根据日本宇宙电梯协会的计算
建一台这种宇宙电梯啊
预计需要一百亿美金
一百亿美金呢
就是一百亿美金
那么一百个火箭也就能用几年
所以你这个电梯如果建好了话
几年就能收回成本
而且一百亿啊
比尔盖茨就能建十台
这样你就会觉得不是很贵的对不对
而且啊
日本建一个磁悬浮列车的全线的轨道啊
就要这个价钱十倍是吗
所以你说这个价钱贵不贵
完全不贵
关键就是材料的问题
那么二零一二年时候
大领主呢
就在地面上进行了一次实验
他拿着氢气球啊
拴起个绳来
然后弄一个小的马达的升降机
在什么日跑
哎
他觉得这个挺合理的
没事的
那么大连组的负责人在采访时候
他 他啊
他们在二零三零年的时候
就要已经开始施工浙江
所以在二零零三零年之前
他们要解决三个课题
第一个呢
就要做十万公里长的碳纤维管材料
第二个呢
就是要测试这个十万公里长碳纤维材料的强度
第三个呢
就是实现现十公公里远的这个线线输电
源源其听完完他这个采访
我就
现在是二零二二零年啊
啊
我觉得他二零三零年之前
如果真的实现这个无线电力传送的话
哇
那就太帅了
家里任何没有电线
什么电源
手机也不用充电了
随时都可以用
真是太方便了
然后人工智能啊
还有机器人啊
嗯
他们就不用充电
不用充电
永远有电
永远在那工作
对
你就没办法拔插销了
可真你肯定打不过他们
他们有的是电能是不是
你还得吃饭的
睡觉
他不需要
完了
那么这个大领主为什么这么积极的要做这个事情
就是他觉得这个事情啊
商业性非常的好
如果真的要就花几百美金就可以到宇宙去玩一次的话
我觉得全世界大部分人都应该想去一次
想去一次
而且
如果哪个城市有这么一个电梯在这竖着
这绝对是这个城市的这个标杆性建筑
对不对
大家都想来拍照
你这城市建设啊
城市发展就起来了
那么还有一个重大的意义呢
就是这个宇宙电梯啊
作为宇宙移民来说
是一个非常重要的基础设施
人类以后啊
要开发宇宙
移民火星
建造宇宙城市
太空堡垒
都不能靠火箭来完成
都得靠这个宇宙电梯来完
因为需要输送大量的建筑物资嘛
就低地取材不行
你到星星当然可以啊
就地取材
但是你要太空堡垒或者太空城市的话
就不行
太空城市
嗯
都不到星球啊
就只在太飘在太空上了
就像一个大号的宇宙空间站一样
但是是一个城市
大家住在里
嗯 这个呢
以后我们有机会给大家讲一讲
这里边涉及到很多其他的太空技术
比如说人造重力
哦
我以前讲过
人类是不能控制重力的嘛
但是在那个地方
就必须制造重力
人没有重力的话
就会生病
或者我们也有一种迷惘就等待着无重力啊
有可能
有可能就是身体的某一个组织变异了
然后它就适应了无重力之类的
那么宇宙电梯呢
还有一个非常重大的意义就是
如果这个东西能在地球上实现的话
就很容易可以移植到火星上
月球上
也就是说
在火星上也可以建个电梯
月球上一个接点地铁
而且在火星和月球这种重力比较小的星球上
更容易建 嗯
它对材料的要求那么低
它东西轻
这样
如果每个星球上上都有一个太空梯梯的话
我们这这星星上上是什么意见
就是我们不用飞到那个星球还要考虑降落的问题
就直接飞到太空电梯的那一端
然后和它一对接
人下来时候坐电梯
滋
就是下到地面就很方便
而且还有一个非常值得期待的就是
能够方便把宇宙中的物质带回地球
现在要把宇宙中物质带回地球
也得靠宇宙飞船
但是能承载量就非常的小
嗯
但是如果有这个电梯
就可以把大块往回带
现在我我们地球周围有大量的资源在宇宙里边
陨石吗 啊
对对对
都在这些陨石上面
咱们地球啊
原先也有大量的资源
但是啊
由于重力
这些东西都渐渐渐渐沉到地核里边去了
现在表面上都是一些轻的东西
所以重金属什么都没有了
黄金也很少
但是陨石不一样
陨石它不会往下沉
它上面有什么就是什么
目前发现了
有一些掠过我们地球的小星星啊
上面全都是白金
全都是钻石哇
你只要拦截一个
从宇宙中拿过来
放在宇宙电梯上
哎
运回来你就发了
拿回来归谁啊
哎
你问到了一个非常重要的问题啊
二零一五年的时候
美国通过了一个法案啊
叫做商业宇宙开发竞争法案
竞争法案就规定啊
在宇宙中
个人开发的资源或者法人开发的资源
都归个人和法人所有
真的唉
那么它这个法律的根据是什么呢
就是国际法中的一个叫做莲花原则
这个莲花原则什么意思啊
就是一九二六年的时候
有一个法国的船开往土耳
结果在靠近土耳其港港的时候
与土耳其的船相撞
撞土土耳其的船撞翻了
上面人也都死了
那么法国船靠港了之后呢
土耳其的警察就上去把法国人抓了
于是呢
国际法庭就遇到了一个难题
就说这个法国的船能不能接受土耳其当地的审判
就是能不能适用土耳其的法律
最后呢
国际法庭呢
给出了一个仲裁结果
就是说是可以适用的
这个呢
后来就被称作叫莲花法则
为什么叫莲花法则
因为法国那个船叫莲花号
这个莲花原则其实就是一句话
就是国际法中没有禁止的事情
各个国家呢
就可以根据自己国家可以控制的范围进行管辖
宇宙条约有规定
天体呢
是不能被占有的
任何国家不能所有任何一个星球
但是星球上的资源
它不属于天体
所以资源呢
是可以被个人和法人所有
所以
如果美国公司如果在宇宙中发现了一个全是钻石的一个小行星
或者是一块儿
陨吧吧
他待会就是他自己
这个别难的
没有没有电梯
约不回来呀
你说是不是
宇宙飞船回航的时候
好几次都看见了
太大块还不回来
拍大腿呀
对呀
这些陨石上有多少资源啊
曾经啊
发现了一块直径大概一公里长的陨石啊
这个陨石上还有的铁的量
比全地球一年开采的总量还多
就是你把这块铁搬回来
你就是全球的钢铁大王
这宇宙里到处都飘着这个东西哎
有的就以我们擦肩而过了
就没有了
再见
像一九九七年时候
飞过了一个全是铂金的一个陨石啊
这铂金量比整个地球所有的铂金量很多
那但是你就拦截不了
你也是这控制不了
他就飞走了
那怎么捕捉他呀
现在想法就是在这个陨石上定几个小的推进器
它速度越来越慢了之后
你就给它慢慢的移向宇宙电梯
接着走自由落体的地方了
那么宇宙电梯呢
就是这么一个非常有梦想的这么一个东西啊
怎么样
以后就可以轻易到宇宙去旅游了
我觉得我现在就在太空
像宇航员一样
隔离在家里
然后只能远程联系
每一个家庭都是一个空间站
可真的啊
然后他们的头包的严严的
就像 哎
可真的完全一样哎啊
就完全想象自己在太空
就真的是在太空对不对
而且特别高级
有重力