为了建造和操作将手工艺品和人员带入太空的太空电梯,有两个尚未解决的重大挑战:


寻找具有足够抗拉强度的电缆,
/>以合理的速度沿电缆移动东西。

除了这两个问题以外,还有哪些其他技术难题需要解决,尤其是机器人技术尚不存在的难题,需要加以发明?

#1 楼

我认为机器人技术中尚不存在某些部件。电梯本身几乎是在轨道上移动的机舱。它可能不是由现成的组件构建而成,但构建起来并不难。

还有其他原因,其中一些是您链接到的同一Wikipedia文章中提到的。 。因此,除了“电缆不够坚固”和“速度慢”之外:



电缆磨损:用于电梯的电缆将部分位于云层下方(主题温暖,干燥的空气,雨,雪,风,龙卷风等),部分在云层(上方,潮湿,寒冷)中,部分在真空中(极端寒冷,无气压),有时在阳光下(外部非常热的大气),有时在阴影下(外部大气接近0度)等。因此,用于电梯的任何电缆都应能够抵抗所有这些环境。

考虑到“车轮之间的摩擦”,情况变得更糟。电梯和轨道,与环境的化学反应,辐射,太阳耀斑,甚至是生物学原因(例如,老鹰决定他不喜欢电缆,或者某种青苔正在进化以利用(也就是吃))材料)

电缆修复:或早或晚,电缆需要维修。没有“坚不可摧”的东西。现在想象一下,您将如何修理这么长的电缆?当然,您不能只剪切坏的部分并修补它,因为“焊接”部分可能不够坚固。考虑到特殊的坚韧材料和较长的长度,更换整个电缆将是一个非常昂贵的选择。因此,至少这个问题会延迟建造太空电梯,直到他们确定它是可行的。
电梯的安全性:一项挑战是如何为电梯提供安全性。例如,如何防止小行星对其造成损害?
乘客的安全:另一个挑战是为乘客提供安全。速度较慢时,穿过艾伦辐射带不健康。这意味着电梯上应该有足够的辐射屏蔽,增加其重量并使其更难制造。
其他人的安全:另一个问题是为其他人(例如飞机或太空卫星)提供安全。他们很可能都需要意识到这一新概念的存在,其中涉及对大量的航空/航天器进行重新编程。太空电梯是电缆的构造。它不仅应具有足够的强度以承受压力,而且实际上应能够承受任何类型的环境。相比之下,其他原因可能只是些小麻烦,但仍然如此,并且会进一步延迟太空电梯的部署。

评论


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每天都在设计新技术,例如传感器和执行器。此外,电缆强度和组成方面的重大突破可以与纳米纤维和其他材料工程的工作联系在一起。我无法想象您说实话“不要认为机器人技术中尚不存在某些零件[...]”
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–库尔特·克洛西尔(Kurt E. Clothier)
13年4月22日在19:51

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@ KurtE.Clothier:您能否将您的评论作为答案,以便可以独立投票?如果可能,还请添加详细信息。感谢您的见解!
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–尼古拉斯·拉乌尔(Nicolas Raoul)
13年4月23日在3:34

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@NicolasRaoul-评论可以被投票通过,但我会获得一些信息然后再回来。我必须仔细阅读一些论文,以确保我说的是实话。
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–库尔特·克洛西尔(Kurt E. Clothier)
2013年4月23日4:36在

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@ KurtE.Clothier,这可能会引起争议。关于机舱,可以肯定的是,每天都会设计新的传感器和执行器,但是我相信已经制造的传感器和执行器可能已经足够了。就像我说的那样,也许您可​​能需要为此特定目的对其进行调整,但这对我而言似乎并不是真正的挑战。他们只需要坐下来做。关于电缆,正如您也说过的那样,它属于材料工程领域,而不是机器人技术领域。
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– Shahbaz
13年4月23日在7:52

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@Shahbaz,太空电梯的概念只是将物体运送到太空中的一种手段,通常被认为是与火箭推进的车辆或隐形传送装置捆绑在一起的。整个项目并没有酒店的电梯那么“机器人化”。随着新技术的引入,客舱的实际运输方式可能发生巨大变化,“足够好”在工程上是一个危险的概念。如果使用当前技术可以轻松完成此操作,那么它将会完成。有钱人一直在委托私​​人建造东西。
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–库尔特·克洛西尔(Kurt E. Clothier)
13年4月23日在8:12