如果從地球到月球安裝一個電梯,那麼登月旅遊,大約需要多少錢?
人類要走出地球,走向宇宙,甚至移民到其它星系,是遲早的事。但在真正走出去之前,月球顯然是人類的第一個小目標。人類雖然以及登月過不止一次,但每一次都是耗費巨大人力物力的科學探索任務,象徵意義遠遠大過現實意義。
最早的想法是建造太空電梯。所謂太空電梯其實原理很簡單。電梯的一端在地球的赤道,另一端在地球同步靜止軌道上。
所謂地球同步靜止軌道,就是在赤道上空,距離地面35786公里處,順行的圓形軌道。人造衛星在這個位置環繞地球運行的速度為3.07千米/秒,角速度恰恰等於地球自轉角速度,所以會相對地球靜止。
這樣一來,這個電梯就不會因為兩端速度不同而扭曲了,可以很穩定的運轉。而人類就可以通過電梯把太空船建造原料以及大量人員源源不斷的運到同步軌道,在那裡組裝好。那裡地球引力場的作用已經幾乎可以忽略菜葉網,從那裡出發去月球,消耗的燃料將非常少。於是,大規模的移民將變得可行。
地球的半徑是6700公里,地球到月球的距離是380000公里。地球到月球的距離大概是地球半徑的56倍。
如果一個人的質量是50kg,那麼人在地球表面受到的重力是500牛頓,而人到月球附近受到的重力大概是500除以56的平方等於0.15牛頓。而距離地球中心越遠,重力越小。重力(引力)是與距離的平方成反比的。
從地球表面移動到月球需要克服重力做多少功,或者說引力勢能增加了多少。答案是329千萬焦耳。也就是說,如果從地球到月球安裝一個電梯菜葉網,方便大家登月旅遊,每運送一個50kg的人去月球需要做功329千萬焦耳。當然這只是理論上的價格。
我們知道,一度電是1千瓦小時,也就是360萬焦耳。所以,我們發現把一個人送上月球大概需要329000/360度電,算出來是914度電。以一度電5毛來計算,需要457元人民幣。
但是建造太空電梯最大的技術問題,就是纜繩的材料問題。你可以把這個電梯看做一個高速甩動的流星錘,只不過甩繩長3萬6千公里。目前人類還沒有研製出能夠承受如此大拉力的材料,而像石墨烯這樣的納米材料菜葉網,可能是未來的突破。不過即使如此,以人類目前的科技水平,建造太空電梯的成本也是天價的。
※銀河系中心是銀河系最神秘的所在,這裡潛伏著超大質量黑洞
※愛因斯坦相對論中指出,人的靈魂就是腦子裡的記憶組
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