“简直太空电梯的最大难度在于它实在是太长了。这时候,回顾一下人类建筑师,会有一些启发。从远古时代直到19世纪末,人类最高的建筑也不会超过150米,这主要是建筑材料的性能所限。虽然自那之后得益于材料的改善,建筑高度一再被刷新,但是太空电梯比你们当前最高的建筑物高度还要高15万倍以上。”
“也许,我们上面所做的类比并不恰当。由于太空电梯是以拉力支撑的建筑,也许我们应该把它看做一条斜拉索桥。目前你们星球上最长的斜拉索桥也仅有20公里场而已,是太空电梯的17500。太空电梯的长度,足以绕星球四周之多。让我们来隶属简称太空电梯需要达成的先决条件。”
“1设计一种爬升系统。这应该是最简单的部分。目前能够达到的爬升速度在2米每秒,距离为1公里。”
“2开发用来传输能量的激光系统。1周内将10吨质量的爬升器送达同步轨道,要求激光发射器的平均功率达到2400千瓦。这大大超过了你们迄今为止建造过的所有激光发射器功率。作为参照,杰斐逊实验室的自由电子激光发射器功率仅为14千瓦。当然,还要考虑过高的激光功率有可能在大气层环境下引发爆炸等一系列的隐患。”
“3开发纳米纤维管技术。迄今为止你们开发出的最佳性能碳纤维,其弹性密度比还是要比必要的程度低两个数量级。还有的一点就是,由于材料性能缺陷,这种纤维造成的长复合物难以达到必要的长度。”
“4材料运送到位并建成线缆。首先,强韧到足以支撑单一爬升器的纤维索将以同步轨道上的卫星为基点布设,随着纤维索长度加大,卫星轨道高度将逐步提升。这一步完成后,爬升器将沿途上线,并开始增加更多纤维素,最终将太空电梯加固到能够承受1万吨货物的强度。”
“除了开发这种足够强韧的纤维材料之外,上述步骤可以说都不是不可能实现的。问题是这要花多少钱,多久才能收回第一笔启动资金。”
“最大的支出项目是材料费和安装费。与之相比,材料开发成本和卫星发射成本都是小数目。根据政府的评估报告,以你们当前的技术水平,完成整个项目所需总金额为300亿。我再进一步假设整个太空电梯计划得以按照计划中的那样实现,其寿命为20年,建设时间也为20年好了。”
“考虑到该项目的高风险物质,让我们假设融资利率是7,上房贷计算器帮我算出的结果,是40年间的资金总需求将达到900亿。”
“根据报告来看,太空电梯系统完全建成以后,每年将可以运送1000吨货品进入太空。按照每年就要完成100次运输任务,也就是3天完成一次。考虑到爬升器的爬升速度我个人的估计,要比报告的预测低一个数量级,也就是每年完成10次运输,总运输量为1万吨。”
“在20年的运行寿命中,太空电梯可以向太空运送20万吨的货物,假设运货边际成本为目前公认的250元,总承包大约为开发和建造成本基础上再加10亿。那么太空电梯的总投资额约为910亿,大致相当于传统发射方式运送200万1千克货物进入轨道的成本。”
“最近的事实是,太空电梯是一个风险极高的投资项目,能比传统的发射方式提供优先的成本节俭。如果传统发射方式的基础设施投入可以进一步减少,那么它在与太空电梯的对比中将占据更大的优势。所以,这也就是为什么你们到现在为止依旧使用的是火箭航天飞机等航天器进入太空,而不是太空电梯的原因所在了。”
“当然,以上是属于建筑材料和物理上的跑题了。让我们将话题拉回来。”
“通过上面关于太空电梯的材料难度可知,即使是以你们当下的全力所构筑的建筑也无法达成15万公里的高度。那么我们上一节课也有讲,银河系的大小。”
“通过空间技术可以看作是在空间的场中打出了一个孔洞,连接彼端和此段。那么为了支撑孔洞的存在不会被空间的场给碾碎,就势必需要一种材料来支撑如此大的孔洞。”
“上面也说了,质量是能量的标度。作为课下作业你们可以计算一下,连接一个到隔壁恒星系的虫洞需要多少质量的材料,以及根据质能守恒定律转化成的能量为多少。”
“虽然具体数值我不会告诉你,作为结论的话我可以明确告诉你们,就算是把你们的恒星给湮灭掉,也未免足够能支撑。”
“也就是说,刚刚你喝的那一小口水,价值足够卖掉你们整个文明的了。”这一次,我对着子说道。
“并且,虽然不能直接用金钱做衡量,但是别看我这样,手中的能量比你们整个文明加起来都高。”
对着这样的我,所有人都陷入了尴尬的境地。
“好了,让我们来重新思考一下刚刚开始的对话。”面对着迷之尴尬的气氛,我
第616章 建筑与宇宙电梯2[1/2页]