太空电梯是什么?太空电梯能制造出来吗?花多少钱才能去太空旅游?(36)

作者: admin 分类: 科学 发布时间: 2021-09-12 15:56

        那么太空电梯究竟能不能做出来呢?为了研究这件事啊,我们得说一下它的原理啊,太空电梯的原理究竟是什么。首先呢我们先来研究一下啊地球的同步轨道是怎么回事。比如说啊这是个地球,我从北极上空往下看,这样一来呢地球就在自转。那么旁边的这个是赤道啊,外边的这一圈是赤道在地球自转的时候啊,有一个轨道称之为同步轨道,也就是在地球外围啊有这么。这么一个圈啊,这个圈上的卫星可以跟着地球一起走,地球转一圈我也转一圈。

        所以赤道上的人看来呢,这个卫星好像静止在天空上不动一样,这个就叫同步轨道。那么为什么会出现同步轨道呢?这个卫星为什么不掉到地面上或者跑呢?这是因为吧这个卫星受两个力,一个力是地球的引力,就是万有引力。第二个力呢就是这个物体在旋转的过程之中,如果没有人能。它就会飞向远处,我们把这个力叫做惯性离心力,它是人们虚拟出来的一种力啊,表示了向外的运动趋势,这叫惯性离心力。而这两力的大小我们都可以计算出来。这个引力大小等于G大M小M除以R方,这里面这个G是万有引力常数,大M是地球的质量,而小M是这个卫星的质量。而是地心到轨道的距离,也就是这一段这一段啊,这个是轨道的半径啊,这是R好,我们会发现万有引力吧,是R越大离得越远引力就越小。

        还有一个呢就是惯性离心力,这个离心力有多大呢?这个离心力大小是M欧米伽方R这个欧米伽呀表示的是地球的自转角速度,也就是说。地球转的越快,欧米伽就越大。地球转的越慢,欧米伽就越小啊,这是离心力的公式,离心力是随着距离的增大而增大的。那么这个同步轨道之所以卫星能够相对于地面静止不动,是因为什么?就是因为这个。这两个力是相等的,引力正好等于离心力。在这个情况下,我们可以通过计算,你把这两个式子一相等,就可以把R给算出来。

        这个R是多少呢?是4.2乘以10的7次方米,也就是4点2万公里啊,到地面是3点6万公里啊,到这个地心是4点2万公里。这个高度我们就叫它同步轨道高度,在同步轨道高度上的卫星受到引力和离心力是平衡的,所以它既不会掉到地上,也不会飞离地球而去。但。那么太空电梯又是一个什么样的构想呢?我们来看啊太空电梯就是说呀我们可以啊在赤道上立一个很高很高的电梯,很高很高穿透的同步轨道。然后呢,在中间的这个点就是R0的位置,对吧?这个R0的位置正好是引力和离心力平衡的位置,所以既不会掉进地球,也不会远离地球而去。但是呢咱们看在这个部分这个部分呢,它的距离到地心的距离是比R0小的。那么离地球近的时候什么力大,刚才说过了眼力大。所以啊这个部分所受的引力是大于离心力的。

        因此这一个部分的合力是指向地球的,也就是在同步轨道以下的部分,它受到地球的重力更大,那它往下转。那么在同步轨道以上的部分又如何呢?在同步轨道以上的部分呢,距离比这个同步轨道要高。我们知道距离越大,离心力越大,所以这个力呀合力是向外的,它的离心力比眼力大。对吧,迷信力更大一些。所以呢这个电梯两头会往外拽。

        那假如说这两个力刚好是平衡的,这个电梯是不是就可以立在空中了,你。你不用去支撑它啊你不用去支撑它,它就可以依靠这个离心力和引力的平衡作用,它就能立在太空中。这个时候我们在这里再安一个电梯,人在电梯里边不就。修一下,哎,就上太空了嘛,对不对?这就是太空电梯的一个基本原理。

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