【世纪工程】如何打造3.6万km到宇宙的太空电梯【千本科幻45】

055大长腿才是我的菜:
大家好，我是章北海。就在昨天我跑路了[滑稽]

【回复】你等着，我们亚洲联合舰队交警迟早要追上你！
北极怪盗:
所以说我们这一辈能看到吗?[热词系列_知识盲区]

【回复】建议冬眠[蛆音娘_滑稽]这样你想看什么看什么，前提是人类没自己作死
【回复】回复 @那纬度弦 :前提是还能醒来……现在的冬眠直接就是长眠了，哈哈hhh
【回复】这辈子能看到其中一个子系统完成都算三生有幸了
夕阳红_小甲鱼:
以后何不讲讲天钩呢，那玩意只要肯干，现在就能建一个，比太空电梯简单多了。（太空电梯之前的便宜的替代品，同时也有太空电梯比不了的优点）

【回复】但是占了很多轨道资源（我看WHAT IF的时候了解到的），天钩似乎在某些时候轨道会变成五角星形，还有就是现阶段的航空需求还没有那么大
【回复】回复 @考拉象 :确实，人类的其他科技还没到可以外星殖民的地步，这玩意建出来了没大用，但是这玩意改改没准就能抓了垃圾就往地球扔，那就有需求了，至少比现在的垃圾清理卫星一换一要便宜
【回复】回复 @幻界虚空 :您没看完介绍吧，天钩可以用飞到地球的飞船（或是别的什么）给自己补充能量，还能给飞船减速，我们甚至可以在上面挂一个电推
破站的小ZZ:
相比天梯，我希望有生之年能看到天钩、轨道清洁工大规模投入使用，毕竟天梯目前还没有合适的材料和足够的经费嘛，天钩现在的技术理论上可行，而且现在欧美已经造出轨道清洁工了。 如果没有天钩，以现在的技术，人类很难更容易地大批去更远的地方，而且如果轨道再不清理，恐怕再过60年人类航天梦就要断送了……

【回复】回复 @光復美利堅 :这方法简单是简单，问题是把个能当武器使的玩意送上太空，政治上绝对要扯不少皮[无语]
【回复】有科学家预测以现在太空垃圾的密度和增长的速度，用不了一个世纪太空垃圾就会多到无法发射航天器入轨，轨道上的人造卫星也都会变成太空垃圾
【回复】这个问题很容易解决，未来研发强激光，装在空间站，然后用激光烧毁之。
三生石鱼:
建到其他国家我看不靠谱。还不如在海上建一个漂浮岛来的安全与实惠[热词系列_你细品]你建在其他国家搞得不好是一个给别国做嫁衣项目

【回复】回复 @帝国の将军 :这不叫帝国主义，而是为了全世界的发展去解放赤道国家[doge][doge][doge] 像这种几乎决定未来的设施不可能放在任何一个国家的领土，真要到那时候，最大的可能是从那个赤道国家搞块地当国际领土，各国驻军管理，而且不能离5大国中的任何一个特别近，我觉得非洲国家比较可能，毕竟比较好欺负而且周围没什么强国(相对于几大流氓来说)
【回复】如果强行用军事力量让赤道国家屈服呢[妙啊]
【回复】回复 @追忆漫天繁星 :回复 @追忆漫天繁星 :国际领土本身就不靠谱，首先这侵犯了一个主权国家神圣的领土权，违背了我们的和平共处五项原则，其次各国派军管理很成问题，难免有个别人同当地反政 府武装串通一气，那当地政府就要担任更大风险
工业生产核心:
已知地球静止轨道半径为42164.169km，距地面高度为35786km，每1km轨道电梯的质量为10t。离心力计算公式F=mrw^2=mv^2/r，终点空间站质量约为500t，忽略地心引力对终点空间站的影响，试估算终点空间站的轨道高度[滑稽]

【回复】回复 @提拉_米苏_ :血肉苦弱，为时已晚，有机体！
【回复】题目都是错的。绳子拉力强度决定了终点空间站的高度。和其他参数没关系。本身就不是只有引力参与，重头就是拉力。
讨厌安康鱼的哈斯鱼:
@055大长腿才是我的菜 第五破壁人章北海，我是ETO的步兵我们已经封锁了你们的生命维护系统，好自为之[阴险]

【回复】还是先建粒子对撞机吧！[doge]
路灯下的枫叶:
开篇先表演一下up，讲的简单易懂[tv_点赞]不过还是把这玩意想得太简单了，个人认为太空电梯面临的最大问题并不是技术问题，而是道德和政治问题。技术已经有方案了：清华有绳子，美国有动力，南亚提供场地，第一个问题来了，太空电梯的股权怎么划分？维护怎么办？国际性的运营团队无可避免要技术共享，但这些技术怎么可能轻易给他国？又由谁来负责电梯的安保？有势力抢夺电梯怎么办？恐怖威胁怎么处理？发生事故怎么办？电梯刹车要是有问题，不仅乘客生命有威胁，海上基站也可能沉没；缆绳强度没问题，可终端没人敢保证，缆绳有没有可能摆脱基站或者摆脱空间站的控制？从天上掉下来怎么办？就目前来说，人类在统一以前应该都没有技术和财力来解决建造问题，也无法预估其事故带来的危害，也无法承担事故后果，常规发射技术也可能取得突破性进展（都可以激光推进了还要缆绳干什么？造个垂直的飞机不就完了吗？）所以综合来看这玩意可能只是达芬奇的手稿而已（不是杠精）

【回复】真巧，OO已经把这些作业都做了，泥可以考虑直接抄答案[滑稽] 虽然窝也比较反对这么大的东西就是了，其实是可以大大简化的[笑哭]
【回复】问题是，这些方面都是大问题。只不过是材料问题、zz问题和经济问题三方争第一
【回复】回复 @孤独的白豆腐 :那不就霸权主义了吗[囧]
站住沈小布:
为什么要建设太空电梯：三个原因一太空中减速宇宙飞船可以极大的降低成本，是未来太空殖民的根本。二减少航空能源消耗，可以低成本将卫星送入轨道。三提供可靠的太空实验基地，不用在依赖空间站。

【回复】主要是向太空货运的边际成本低了很多
【回复】相比燃料火箭可以更高效的连续向太空输送物资人员。
【回复】说白了就是为了省钱省人
抑郁者罗辑:
太阳炉，全称全称太阳粒子相互作用力动力炉。是目前还只是我个人的中二宇宙中的一个比较“万能”动力炉，可用于飞船推进，机体动力，飞机动力驱动。 但它是有原型的，它的比较基本的思路来自《机动战士高达00》的GN粒子炉，但太阳炉的其他构思全由我一个人完成，其动力来源是将太阳散发出来的高能带电粒子加以碰撞，从而产生巨大的推力推动机体行进。 其可持续性很强大，可以说是极为接近永动机了，它启动时会消耗很多的电能，但它启动后会靠启动时的动能惯性持续运作，同时，内部运作还会带动一个轮轴，轮轴可以带上发电机从而产生较为持续的电能供应，就直接将之前消耗的电能补回来了，还会多出不少的电，同时，中控系统可以控制动力舱运作部分粒子的多少来改变推力的大小与多少。并且造成推力的是粒子对撞产生的热能，而产能物质，也就是太阳粒子在常规模式下不会外放，从而较少的能源也能使用较长的时间。

【回复】[doge]事实上 光子轰击的能量非常弱 你这想法有点中二[doge]
【回复】建议还是多读书。首先宇宙里是很空的(ಥ_ಥ)，你这个将太阳发出的高能带电粒子加以碰撞，从而产生巨大推力。这个“巨大”是从哪来的？太空里的哪来那么密集的高能带电粒子让你产生巨大推力？利用太阳的高能带电粒子远航的宇航器还是有的，就是太阳帆，利用太阳风推进，但是离太阳越远效果越差而且本身就不快。基本上就是探测器用，出去就回不来了。然后内部运作的轮轴是怎么转的？轮轴发电必然消耗轮轴的动能，轮轴的动能又从哪来？ 有想法是好的，我高中就想过离子发动机，然后上大学才发现太难了，现在世界上最大的推力才几牛，要投入使用还有很长的路要走。
AdmiralScheer:
关于腾云工程 那个东西和暴风雪号没有一！丝！一！毫！的关系！ 腾云工程是涡轮基组合冲压，即TBCC引擎作为第一级，在30-40km处就将可回收二级以6-8ma抛射的TSTO飞行器，和航天飞机完全就是两码事！ 腾云一级二级都能回收，而且可以比可回收火箭以远远超出的次数多次使用。其理论性能下限是900吨总重，2吨leo载荷。一次发射成本大约是1000万RMB维修费➕300万RMB燃料费，以及平摊造价和研发成本，以2000次为最多使用次数计算，约为500万人民币。即不到2000万RMB一次发射任务。 这还只是理论下限，如果乐观，载荷系数可以提升至3-5%，则单位成本可以下降到目前猎鹰9的十分之一甚至还不到。而且发射需求简单，只需要一条3-4km的跑道就可以。 根据目前的规划，大约在2028-2030之间腾云一期工程会首飞。之后更大的二期三期也会跟上。 目前风洞分离实验已经成功。

【回复】回复 @湿滑の鸽 :猎鹰9号火箭每次发射收费为6200万美元，整流罩600万美元，猎鹰火箭发射的利润超过30%。那么可以算出猎鹰火箭的单次发射成本是6200X70%=4340万美元。马斯克又说，每次发射用于火箭第一段助推器的成本是70%，那么火箭第一段的成本就是3040万美元，剩下的就是整流罩600万美元和第二段的成本700万美元。 现在第一段和整流罩都可以重复使用了，也就是说费用84%的部分是可以重复使用的，只有700万美元是要在太空里打水漂的。
【回复】回复 @湿滑の鸽 :当初220吨氢氧机还说我们能2020搞出来呢
【回复】回复 @湿滑の鸽 :没办法啊👐很可能还要更长 航天的本质就是咕咕咕
滚动卖萌的小精灵:
关于太空电梯之不吐不快 昨天看到校长大大的视频，突然有感而发，在下面发了一个帖子。结果看到了很多回复，突然让我想起了当年在百度贴吧动不动就发一个几千字甚至上万字的帖子的经历。我突然之间又有了感觉，于是又有很多话不吐不快，我尽量控制字数，但是直到我写下这段话为止，我不知道自己会写多少。 最近玩了一个叫《群星》的游戏，里面有个东西叫巨构工程，比如戴森球、星环栖息地等等。这些玩意说白了就是弹幕里很多人刷的那个“奇观误国”里那种宇宙版的奇观/奇迹。（话说，奇迹误国这玩意是帝国时代的梗吗？） 因为感兴趣的原因，也去查了一下戴森球、星环之类的到底是个什么玩意，结果，真是看了令人发笑。 再加上看到了本期视频里非常正经的讨论了一下太空电梯，就使得我不得不写点什。大概总结了以下三大误区，发上来与诸君共享。 第一大误区：巨型工程神圣化。 所谓巨型工程神圣化的意思就是认为只要有了某某工程或者只要建成了某某工程，原来的某个或某些重大问题就能够得到彻底解决。 可能看了以上的文字，有很多人都认为不存在这类问题。但是事实情况是，古往今来、古今中外都丝毫不缺乏这类型的人。 比如说校长在视频提到的长城。修长城是为了抵御外族入侵，然而从修了长城后的第一天起，从平民百姓到皇帝大臣，都不乏认为有了长城就可以据险而守，从此高枕无忧的人。除了长城以为，长江、黄河、环绕四川盆地的山脉也经常被人寄托类似的思想。 再比如说长江三峡大坝。从三峡大坝修成的那一天起，就开始有人不断质疑为何有了三峡大坝，长江还会发洪水；为何有了三峡大坝，我们的电费没有明显降低。就好像三峡不是大坝，而是长江的水龙头。流过三峡大坝的不是水，而是什么科幻的能量流。 至于国外的什么有了某某超级战舰，某某国海军就能包打天下了；有了某某运河，某某国经济就有戏了等等，简直太多，我就不一一列举了。 这些行为基本都是把某个工程或者某个事物看成了魔幻或者玄幻小说里的某某神器或者某某神物，比如亚瑟王神剑、诛仙阵之类的玩意。把国家安全、经济发展、人民生活水平提高等，都归结为某某振国之宝的作用。 然而事实上呢？ 有了长城，匈奴照样可以入侵、五胡照样可以乱华、蒙古满清照样可以入关统治中原；有了三峡，长江照样发洪水，电费该涨还得涨；就算德国有了卑斯麦、日本有了大和、武藏，该战败还得战败，就算不提战败，海上交通线也照样守不住。至于埃及经济、巴拿马经济，那更是惨不忍睹。

【回复】第二大误区：材料作用神圣化。 如果说第一大误区是把巨型工程的作用神圣化了，那么第二大误区就是把巨型工程能够神圣化的原因归结为运用了一种超越时代的、不可思议的材料。 毕竟，神兵利器肯定是由某个大神取天地之精华、集八方之灵气，以某种凡间少见之神奇材料打造而成。 沿着这个套路想，就会发现太空电梯项目用的所谓“飞刃”其实就是这类玩意。 然而大家翻开任何一本工程力学或材料力学的课本，里面讲到抗拉、抗压、抗扭、抗弯等概念时，谈得最多的不是材料，而是结构。 比如空心的圆柱结构就比同等质量的实心圆柱结构具有更好的抗扭效果；工字钢就比同样质量的实心方钢具有更好的抗弯效果等等。 为什么书本上不说钢铁比木材抗拉/抗压/抗扭/抗弯效果更好？ 因为在工程学上，依靠材料革新来实现某个目标，实乃性价比最低的一个办法。 事实上，所有的优秀工程师都努力从顶层概念入手，从结构上努力发挥材料的最大特性。比的是谁更能利用更差的材料达到更好的效果。 比如说我在之前的帖子里提到的隐身飞机。世界上几乎各型隐身飞机都需要重新设计一个隐身外形。甚至为了隐身，很多时候都牺牲了气动布局。如果隐身涂料那么可靠，有必要这样做吗？ 说到隐身飞机我还得多说几句，那就是新材料没有大家想象的那么可靠，甚至是很不可靠的。 要不然，美国也不用为F22专门搞那么多恒温机库了。 我看到视频里UP主提到了中国高铁。说中国高铁也是人们以前想都不敢想的大工程，也是因为有了新材料才能实现的工程。 于是我想说，中国高铁总长2万公里，请问每天有多少人在高铁停工之后负责维修？如果广州火车站外某段高铁因为各种运用坏了，会不会导致京广线全线崩溃？北京的高铁列车甚至去不了天津？答案显而易见。 再回过头来看看太空电梯。近3.6万公里的长度，任何一点损坏，都有可能导致太空电梯系统整个灾难性崩溃。就更不用说每天怎么维护了。 维修师傅们检修高铁轨道，走个楼梯就上到铁路上了。也就是说，可以使用一个不依赖于高铁系统的东西就能够抵达高铁线路的任何位置。 那么太空电梯呢？怎样才能在不使用太空电梯的情况下抵达太空电梯的任何位置呢？如果能做到，还需要太空电梯吗？
【回复】以上，就是我总结的科幻巨型工程三大误区。 昨天看本期视频的时候，看到校长问下一期做什么。我看到弹幕基本上都是在刷战舰的。刚才写文之前去查弹幕列表，也确实是刷战舰的多，刷三体的少。原因我也不好推测，但是作为我个人来说，我是希望校长讲战舰的。 为什么呢？因为在校长做的那么多期视频里，我觉得校长讲的战舰相对来说是比较能够规避以上三大误区，特别是第二大误区的。 我至今都记得校长说的，战舰要尽量减少正面投影面积以避免陨石撞击等等。这些就是从结构上规避不利因素的典型方法。这样的方法，才是工程学上常用的方法，才是一个靠谱的方法。也希望UP主能沿着这条路一直走下去。
【回复】第三大误区：脱离体系看个体。 如果说以上两个误区是外在表象，那么第三大误区就是他们的内核。即把巨型工程的建设从所存在的环境的方方面面脱离出来单独考虑。 用一句通俗点的话说就是，在大家心中普遍存在的概念是“没有金刚钻，不揽瓷器活”，然而实际情况却是“没有瓷器活，不造金刚钻”。特别是对于巨型工程，更是这样。 还是以高铁为例。 自从国家全面推开高铁建设以来，有不少国家都眼馋咱们的高铁。上到美国这样的发达国家，下到印尼这样的发展中国家，都有心引入中国的高铁系统。 然而最后呢？有项目大幅度缩水的，甚至还有彻底凉凉的。 为什么会这样？ 因为高铁这样的工程只有在中国这样的经济体系下才能为全社会带来足以弥补它日常维护费用的产值。说的再明白一点，就是只有在中国这样的经济体系下，修高铁对于全国才是赚钱的。 以美国来说，大部分产值都是华尔街创造的。有高铁也产生不了什么产值，那还要高铁做什么呢？所以美国的高铁项目最后就彻底凉凉了。别说高铁了，就连纽约地铁，不翻修也不会怎么影响华尔街的股票，所以纽约地铁至今悲剧。 再回过头看太空电梯项目。 请问现在有什么样的高产值经济活动需要在太空开展？有什么样的产业需要人员频繁往返于地球与其他星球之间？有什么样的产品必须在3.6万公里的高空上生产而不能在地面上生产？ 难道就是因为要造几艘飞船？如果月球、火星上没什么人，甚至干脆没人。造那么多飞船有做什么？ 再说了，如果有飞船可以在几天内往返于地球与火星之间，在十几分钟内往返于月球与地球之间。这样的飞船用的还是化学火箭动力吗？ 说什么COD13里火星联盟有了太空电梯可以很方便的造飞船。如果几千吨甚至上万吨的飞船都能超光速了。从地球起飞，旱地拔葱很难吗？ 所以，最后弄出来的太空电梯项目，就像高铁对于美国，并没有什么卵用。 前面一个帖子里之所以提到老外想的都不靠谱，最根本的一个原因，就是因为说起巨型工程，国外很多国家是既没有需要，也没有能力去建设这样的工程。所以即使某个看着很资深的专家说了某个很宏大的目标。多半也是不靠谱的。
讨厌安康鱼的哈斯鱼:
太空电梯是人类上太空最不现实的计划，太空电梯就只是为了上太空，而不是为了“上太空”，如果人类是为了“上太空”人类可以通过月球或其他底重力卫星或行星上建造组装站来的快捷

【回复】人类如果想要做大型宇宙飞行器，太空电梯是唯一的选择，就像视频里说的，太空电梯可以在轨道上弄一个太空船坞，直接在太空建造船只，而不是在地上建完还要费劲费力的把它发射到天上，而且，我问你，以地面运输为例子，是火车运的多还是飞机运的多？太空电梯和天钩的区别就在这里，你需要引擎对抗地球重力的的飞行器运的多，还是如同火车一样的轨道运输器运的多？
【回复】要想富，先修路。没有一条路你只能上去旅个游，有了这条路你就能上去搞建设了
【回复】太空电梯的目标并不是仅仅只是上太空，如果仅仅只是人上太空，根本用不上太空电梯，太空电梯的目标是能大量运输物资到太空，如同地面上火车跨国运输，直线穿山过河比起大洋航运的绕路，火车能快很多，比起航空运输，火车能载很多
青色闪光的科学家:
太空电梯几乎是一个人类未来几乎必然会有的设施，有了它，太空运输成本几乎忽略不计，我们可以直接在太空中建设太空船坞，飞船想造多大造多大，心有多大燃料箱就有多大，完全没有火箭发射时载重量的担忧，人类将彻底开启太阳系殖民以及星际采矿的时代。

【回复】等人类有那种技术，可能早就不需要采矿什么了，除非出现他三体这样的大危机
凍小白:
个人jio的天钩更香一点[热词系列_知识增加]

【回复】回复 @听说改名能加欧气哦 :不费钱啊，相比于要发射几十艘航母上天的太空电梯低多了，而且维护成本不高，再者还可以选择非旋转式
【回复】回复 @考拉象 :看了你很多的评论，总结出对你来说太空电梯就是运货的，除了运货，你就不能想到其他吗？上面说你目光短浅，还真没说错，无论军事，经济，政治，保卫，太空电梯比所谓的天钩有着无可比较的优势，说几个简单的吧，星际时代，宇宙殖民时代，宇宙开发时代，对你来说宇宙开发就只是一个月亮？
【回复】天钩有技术，但更费钱，配重要求很高，就把成本拉上去了