第616章 建築與宇宙電梯2

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“簡直太空電梯的最大難度在於——它實在是太長了。這時候，回顧一下人類建築師，會有一些啟發。從遠古時代直到19世紀末，人類最高的建築也不會超過150米，這主要是建築材料的效能所限。雖然自那之後得益於材料的改善，建築高度一再被重新整理，但是太空電梯比你們當前最高的建築物高度還要高1.5萬倍以上。”

“也許，我們上面所做的類比並不恰當。由於太空電梯是以拉力支撐的建築，也許我們應該把它看做一條斜拉索橋。目前你們星球上最長的斜拉索橋也僅有20公里場而已，是太空電梯的1/7500。太空電梯的長度，足以繞星球四周之多。讓我們來隸屬簡稱太空電梯需要達成的先決條件。”

“1設計一種爬升系統。這應該是最簡單的部分。目前能夠達到的爬升速度在2米每秒，距離為1公里。”

“2開發用來傳輸能量的鐳射系統。1周內將10噸質量的爬升器送達同步軌道，要求鐳射發射器的平均功率達到2400千瓦。這大大超過了你們迄今為止建造過的所有鐳射發射器功率。作為參照，傑斐遜實驗室的自由電子鐳射發射器功率僅為14千瓦。當然，還要考慮過高的鐳射功率有可能在大氣層環境下引發爆炸等一系列的隱患。”

“3開發奈米纖維管技術。迄今為止你們開發出的最佳效能碳纖維，其彈性密度比還是要比必要的程度低兩個數量級。還有的一點就是，由於材料效能缺陷，這種纖維造成的長複合物難以達到必要的長度。”

“4材料運送到位並建成線纜。首先，強韌到足以支撐單一爬升器的纖維索將以同步軌道上的衛星為基點佈設，隨著纖維索長度加大，衛星軌道高度將逐步提升。這一步完成後，爬升器將沿途上線，並開始增加更多纖維素，最終將太空電梯加固到能夠承受1萬噸貨物的強度。”

“除了開發這種足夠強韌的纖維材料之外，上述步驟可以說都不是不可能實現的。問題是這要花多少錢，多久才能收回第一筆啟動資金。”

“最大的支出專案是材料費和安裝費。與之相比，材料開發成本和衛星發射成本都是小數目。根據政府的評估報告，以你們當前的技術水平，完成整個專案所需總金額為300億。我再進一步假設整個太空電梯計劃得以按照計劃中的那樣實現，其壽命為20年，建設時間也為20年好了。”

“考慮到該專案的高風險物質，讓我們假設融資利率是7%，網上房貸計算器幫我算出的結果，是40年間的資金總需求將達到900億。”

“根據報告來看，太空電梯系統完全建成以後，每年將可以運送1000噸貨品進入太空。按照每年就要完成100次運輸任務，也就是3天完成一次。考慮到爬升器的爬升速度我個人的估計，要比報告的預測低一個數量級，也就是每年完成10次運輸，總運輸量為1萬噸。”

“在20年的執行壽命中，太空電梯可以向太空運送20萬噸的貨物，假設運貨邊際成本為目前公認的250元，總承包大約為開發和建造成本基礎上再加10億。那麼太空電梯的總投資額約為910億，大致相當於傳統發射方式運送200萬1千克貨物進入軌道的成本。”

“最近的事實是，太空電梯是一個風險極高的投資專案，能比傳統的發射方式提供優先的成本節儉。如果傳統發射方式的基礎設施投入可以進一步減少，那麼它在與太空電梯的對比中將佔據更大的優勢。所以，這也就是為什麼你們到現在為止依舊使用的是火箭太空梭等航天器進入太空，而不是太空電梯的原因所在了。”

“當然，以上是屬於建築材料和物理上的跑題了。讓我們將話題拉回來。”

“透過上面關於太空電梯的材料難度可知，即使是以你們當下的全力所構築的建築也無法達成15萬公里的高度。那麼我們上一節課也有講，銀河系的大小。”

“透過空間技術可以看作是在空間的場中打出了一個孔洞，連線彼端和此段。那麼為了支撐孔洞的存在不會被空間的場給碾碎，就勢必需要一種‘材料’來支撐如此大的孔洞。”

“上面也說了，質量是能量的標度。作為課下作業你們可以計算一下，連線一個到隔壁恆星系的蟲洞需要多少質量的‘材料’，以及根據質能守恆定律轉化成的能量為多少。”

“雖然具體數值我不會告訴你，作為結論的話我可以明確告訴你們，就算是把你們的恆星給湮滅掉，也未免足夠能支撐。”

“也就是說，剛剛你喝的那一小口水，價值足夠賣掉你們整個