火星旅游与真空管道磁悬浮星际列车

真空管道磁悬浮星际列车“星际列车”发射系统利用一条长约1000英里（约合1609公里）管道和一条超导电缆将磁悬浮列车送往低地轨道。美国约翰-霍普金斯大学应用物理学实验室科学家近日设计了一种名为“星际列车”发射系统，该系统利用一条长约1000英里(约合1609公里)的真空管道和一条超导电缆将磁悬浮列车送往低地轨道。研究人员认为，这种技术不仅仅可以实现，而且实现成本也要远远低于火箭成本。尽管“星际列车”系统听起来有些不可思议，但其基本概念却非常简单。因为磁悬浮列车是悬浮于轨道之上，因此不必要担心摩擦问题。理论上讲，它们的速度要远远超过现有的每小时大约350英里(约合每小时563公里)的时速，可达每小时2000英里(约合每小时3219公里)的轨道速度。当然，为了让乘客能够安全地加速到这一速度，“星际列车”系统需要大量的轨道，同时需要防止极音速列车被周围的空气撕成碎片。据设计师介绍，长约1000英里(约合1609公里)的管道，通过模拟中间层的低气压，应该可以完成这个任务。管道的大部分将与海平面齐平，出口点需要高出海平面大约12英里(约合19.3公里)。用于火车中的磁悬浮技术同样可以用来将这条管道悬浮起来。在发射管道中，位于20千米高度的带有2000万安培的超导电缆，每平米产生的悬浮力大约为4吨。通过高强度缆绳解决真空管本身所需的多余的浮力，如迪尼玛超强纤维的强度足以满足这种用途。另有一套备用系统足以保证悬浮系统顺畅运行而不出故障。“星际列车”系统的设计者为美国约翰-霍普金斯大学应用物理学实验室科学家詹姆斯-鲍威尔、乔治-麦瑟和约翰-拉瑟尔。他们指出，这种设计方案听起来似乎有些不太现实，但是支撑12英里(约合19.3公里)长的电缆所需要的工程技术与支撑比这长得多的太空电梯所需要的工程技术相比，要简单得多。工程师们提出，可以在阿拉斯加、加拿大北部、格陵兰岛或西伯利亚等极地地区建造这种系统。此外，南极冰原也是一个可供选择的选址点。研究团队估算，建成可载人“星际列车”系统，可能需要20年时间和600亿美元的成本。这些数字听起来很大，但是如果考虑到航天飞机的各种费用是“星际列车”系统成本的三倍时，你就会认为这套系统确实很经济。而且，“星际列车”系统一旦建成后，向低地轨道运送货物的成本每公斤仅需50美元，而目前的技术将货物和人员送上低地轨道，每公斤重量分别需要花费1万美元和10万美元。这意味着，太空旅行的车票只需要大约5000美元。设计者估计，“星际列车”系统的事故率与现代的客机差不多，安全系数较高。“星际列车”系统还有一项优势，那就是它能够将数吨重的材料快速送至轨道，这一能力可以用来有效地防御任何大型天体撞向我们。研究人员也把这一功能看作是“星际列车”系统最重要的应用。目前，我们人类还没有防御小行星或彗星撞击的能力，甚至还没有提前发出撞击警报的能力。如果继续使用现有的发射系统，这种情况仍然无法得到改善。为了能够真正实现防御天体撞击，人类需要更强大的报警系统以及多个大型高速拦截系统，这些系统可以预先安装于轨道上，随时监测和抗御可能到来的威胁。这就需要将数吨重的设备发射到轨道上，这对于当前的高成本发射系统来说，是不现实的。未来星际旅行:超高速磁悬浮太空列车灰色天空发表于2012-07-1011:38|分类标签：太空列车磁悬浮1609公里长的发射轨道处在真空管中，使太空列车加速5分钟，达到每秒9公里的速度，进入近地轨道。地面上的超导电缆承载2亿安培，发射管中的超导电缆也有2亿安培，那么，在20公里的高空，悬浮力大约会是每米电缆长度4吨，这就足可以悬浮起发射管。太空列车飞船射出斯特拉姆磁悬浮发射轨道。乔治•麦斯(GeorgeMaise)博士发明斯特拉姆(Startram)轨道发射系统，一起开发的还有詹姆斯•鲍威尔(JamesPowell)博士，他是也联合发明了超导磁悬浮列车，赢得了2002年富兰克林工程奖章(FranklinMedal)。斯特拉姆实质上是超导磁悬浮发射系统。斯塔特拉姆轨道发射系统把旅客和货物输送到太空中，采用的是磁悬浮列车。斯塔特拉姆轨道发射系统-未来星际旅行:超高速磁悬浮太空列车灰色天空发表于2012-07-1011:38|分类标签：太空列车磁悬浮这套系统可保证航天器磁悬浮，避免摩擦，而同时，这一磁系统可用来加速航天器，达到轨道速度，不到9公里/秒(5.6英里/秒)。磁悬浮客车载客行驶，接近每小时600公里(373英里)，航天器必须要比这快约50倍，但物理原理和工程是相同的。这一项目的范围是个挑战。发射系统的设计是，日常客运航班进入低地球轨道，应该处于相当低的加速度，大约是3倍重力加速度的最大值，然后要求加速5分钟，达到低地轨道运行速度。在此期间，飞船会行驶1000英里(1609公里)。这种磁悬浮轨道必须有1000英里的长度，类似长度的磁悬浮列车轨道可以考虑用于跨越全美国的运输。图示，磁悬浮斯特拉姆发射管伸向天空。就像火车一样，斯特拉姆轨道的大部分长度都会沿着地球表面延伸。侧向力与表面的曲率有关，是设计可适应的，但不能适应阻力和声音冲击波，因为飞船以超音速的速度行驶在海平面，飞船和发射轨道都会被撕成碎片。为了避免这种情况，斯特拉姆轨道必须封在真空管内，要有通风口，让飞船前的空气被压缩，逃逸出真空管。真空相当于75公里高空的大气条件(约0.01乇)，应该足可以高效运行斯特拉姆发射系统。快速泵抽可以达到这种压力，需要采用磁流体动力(magnetohydrodynamic)真空泵。斯塔特拉姆发射管牢固地安装在地面。如果整个斯塔特拉姆真空管是在海平面，那么，在离开真空管时，飞船会突然受到几百个重力加速度的大气阻力，很像是撞到一堵砖墙上。为了减少这种影响，保持可以承受的加速度，斯特拉姆真空管末端必须抬升到约20公里(12英里)的高空。在这样的高度，大气阻力的初始减速度会小于3个重力加速度，而且会迅速降低，因为飞船会到达更高的高度。艺术家设想的太空列车地面发射港。这个新的要求引发了一个问题，就是我们如何托起斯特拉姆真空管的出口端?首先，真空管包含超导电缆和线圈。鲍威尔和麦斯认为，真空管可依靠磁悬浮升到这个高度。如果我们设计，地面上的超导电缆承载2亿安培，发射管中的超导电缆也有2亿安培，那么，在20公里的高空，悬浮力大约会是每米电缆长度4吨，这就足可以悬浮起发射管。真空管要往下拉，抗衡过强的磁悬浮力，这要采用高强度的绳索。高强度聚乙烯绳索迪尼麻绳(Dyneema，UHMWPE)是就够强，可以用。冗余设计使磁悬浮系统不可能发生故障。日本的磁悬浮列车。斯塔特拉姆发射系统也有其他技术奇迹，比如真空管的出口的等离子体窗口，可以防止涌入相对密集的空气，破坏管内的真空。然而，所有必需的技术都已存在，也已经了解。这里所需的唯一的工程努力是增加尺度。桑迪亚国家实验室(SandiaNationalLaboratories)已进行了一次'“致命危险因素”分析，分析斯塔特拉姆概念，目的是要找到拟议项目中的任何缺陷。他们给斯塔特拉姆提供了清楚的安全证明。估计表明，建造可载客的斯塔特拉姆列出，需要20年时间，建设预算约60亿美元(忽略通货膨胀和过度乐观估计)。这种太空列车进入轨道后，就像美国宇航局设计的飞船。为什么要搞这样一个巨大的项目呢?很简单，每公斤摊销50美元发射费用。全球开发和利用火箭太空旅行的总成本超过5000亿美元。这一航天飞机项目耗资约170亿美元。国际空间站迄今已花费约150亿美元。到目前为止，我们的近地空间很少有商业用途，只是用于部署通讯和成像卫星。减少近地轨道插入成本一百倍，最终可以开始我们商业化开采太空特殊资源。更不用说建造轨道酒店，用于旅游开发。星际列车车站示意图据美国媒体3月13日报道，遨游太空是许多人的梦想，然而高达数千万美元的“太空门票”使得太空旅游只能是富人们的烧钱游戏。如今随着科技的发展，人们去太空旅行的愿望也不再那么难以实现。近日曾参与制造磁悬浮列车的美国科学家提议，建造载人太空列车(又称星际列车)实现地球与近地轨道的连接，该提议预计花费20年完成。到时普通人只需花费区区5000美元就可以实现太空旅游的梦想！最高时速3.2万公里“星际列车”，它其实是一种利用磁悬浮列车原理的太空发射系统。据科学家建议，人类可以在地面上建造一个总长约110公里的“真空发射管道”，这个“真空管道”的大部分都在海平面位置运行，但末端处将像斜坡一样不断升高，最高处的“发射出口”位置距海平面将高达19公里。当磁悬浮“太空列车”在这个真空管道中进行加速后，理论上最高速度可增加到每小时3.2万公里左右，这个速度足以摆脱地球引力。当“星际列车”抵达“真空管道”出口时，它就会像高速炮弹一样被射向近地轨道！星际列车借助轨道送上太空效果图。建造技术已经具备科学家称，事实上，打造“太空列车”的技术目前已经完全具备，唯一需要考虑的就是乘客们的安全问题，为了让“太空列车”达到这一难以置信的“发射速度”，而又不影响乘客们的人身安全，要造大量地面真空轨道。打造一个终端出口距海平面19公里高的“真空发射管道”，听起来就像是科幻电影中才会发生的事。然而美国科学家称，利用现有的磁悬浮技术，完全能够让这条“真空发射管道”悬浮在高空中。美国科学家估算，建造一个用来运送货物的“星际列车”发射系统，大约要花10年时间，所需费用约为200亿美元；而如果要打造一个可以搭载乘客到太空旅游的“星际列车”系统，将需要花费20年时间，而建造预算也高达600亿美元，大约相当于NASA四年的总预算。5000美元就能上太空尽管“星际列车”系统的建造费用听起来相当庞大，可是美国在过去30年时间中投入“航天飞机”上的总预算，就几乎是这一费用的3倍高。而且，一旦“星际列车”系统建造完成，向太空发射货物和乘客的成本将迅速降低。美国科学家称，“星际列车”发射系统竣工后，每年将可以运送400万人前往太空旅游，普通人也许只需要花费区区5000美元，就可实现太空旅游的梦想！而目前的太空旅游通常只是富人们的烧钱游戏，几位曾经到过国际空间站旅游的富豪每人所花的“旅费”都至少高达2000万美元。星际列车与现在磁悬浮列车原理一样。四个发射点包括四川研发人员表示，这种太空列车将成为人类文明的下一次重大飞跃。“星际列车”项目一份文件显示，地球上有五处理想的建造货运发射系统的地点，其中就包括中国四川的贡嘎山区。按照科学家的计算，用于给列车加速的管道出口的高度需在海拔4000米以上，从这个角度上说，南极冰盖是最理想的发射地点。不过，南极太过偏远，交通不便。因此，科学家们又选定了四个理想地点，分别位于美国、俄罗斯、中国和格陵兰。其中，中国的发射点选在四川的贡嘎山区。兰西来源人民网)科学家拟造“星际列车”每年运送400万太空游客(1)2012年03月14日09:52新华网科学家表示预计20年内可建造太空磁悬浮列车，运送人们到太空旅行。如今随着科技的发展，人们去太空旅行的愿望也不再那么难以实现，科学家们想出了各种奇特的办法来完成这一目标。近日曾参与制造磁悬浮列车的科学家提议，建造载人“太空火车”实现地球与近地轨道的连接，该提议预计花费20年完成。据英国《每日邮报》网站3月12日报道，这种列车名为“星际列车”（Startram），它的发射系统高为19公里，长为110公里，列车时速可达3.2万公里。它利用磁悬浮技术悬浮在空中，由超导电缆产生的动力来驱动，几秒钟内就能将列车通过密闭的导管发射到近地太空轨道上，科学家表示这个项目预计花费600亿美元，将给工业科技带来革命性的改变。“星际列车”以现存的磁力悬浮火车技术和基本物理学为基础，预计建造货舱和载人客舱两种，运送货物的太空舱预计花费200亿美元，在10年内完成，建成后每次可运送30万吨有效负荷，每公斤有效负荷的价格低于40美元。而载人太空舱将花费600亿美元，20年内建完，建成后每年可运送400万人到太空参观旅行。研发人员表示，这种太空列车将成为人类文明的下一次重大飞跃，如果地球上的生命受到战争和灾难的威胁，它也为之提供了一个安全保障网。美国航空航天局的科学家们对该技术进行了考察，并宣称其具有