第四百七十七章 太空电梯 (2/2)

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    其中的一种解决方法是材料，目前已经有人选用了一种高强度，高耐热性的复合纤维作为太空电梯的缆索—PBO又称之为柴隆纤维。

    这是阿美坚在上世纪80年代所生产的一种用于航天航空的符合材料，然而柴隆纤维的断裂长度只有384公里，仅仅为最低目标长度的1100，而且成本方面也非常的高昂，可以说若是采用这种的话，将大唐科技卖了都不够的。

    而目前最有应用场景的材料，这是一种叫做碳纳米管的东西。

    碳纳米管，又名巴基管，是一种具有特殊结构的一维量子材料。

    碳纳米管主要由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管。层与层之间保持固定的距离，约0.34nm，直径一般为2~20nm。

    碳纳米管的拉伸强度为118.9±4.5GPa，断裂应变为16.41±0.22%，韧性为8.0±0.2GJm3，材料的拉伸属于非线性弹性行为，与广泛报道的碳纳米管弹性一致。

    一条太空电梯的缆索，必须耐受大约60-100gpa的张力，而钢大约在承受2gpa的时候就会断裂，所以碳纳米管成为了一个比较合适的材料。

    而且碳纳米管的寿命非常高，因为碳纳米管的寿命几乎与加载的频率无关，这意味着样品缺陷是瞬时形成的，裂纹扩展所需的时间可以忽略不计。

    或者说，其疲劳失效过程是突然发生的，没有渐进性损伤，不存在损伤累积过程，碳纳米管的疲劳寿命，主要取决于初始缺陷的生成时间。

    不过，碳纳米管的疲劳行为与温度有着一定的关联，较高的温度会导致碳纳米管抗疲劳能力下降，而在低温下则表现出更高的韧性。

    而地球的大气层，则是会随着高度的增加，导致保温效果不断的减弱，温度会逐渐的降低，这一特性可以说是很完美的符合碳纳米管的疲劳行为。

    而目前的碳纳米管还并没有能够投入使用，而且最长的碳纳米管也只能生产出来50厘米，距离可以实际使用甚至是制造的线缆是远远不够的。

    所以叶凡也打算投入一笔资金，进行对碳纳米管相关的行业进行研究和开发，再在系统中兑换相关的科技，出成果也只是时间的问题。

    太空电梯的计划，定然是要放在“南天门”计划的浮空城市之后的，也就是说等到三期工程完毕之后，做好相关的生命维生系统，浮空城市则是可以直接飞上太空，成为一个世界上有史以来最大的空间站。

    所以在这个时候，再在太空展开关于太空电梯的安装，例如最先安装同步轨道站，再将缆索垂下去，再搞地面站等工程。

    在实际上，通过计算也可以得知，质量均匀分布的时候，最大的应力是集中在同步轨道站这个地方的，也就是说，如果缆索全部都采用相同横截面的话，前半部分的材料能力将会被大大的浪费掉。