美设计真空管道磁悬浮星际列车 时速超三千公里
时间:2017-12-08

  科学网 - 美国设计的真空管道磁悬浮星际列车时速超过3000公里

  星际发射系统使用1000英里(1609公里)管道和超导电缆将磁悬浮列车移至低地球轨道。

  据北京3月14日消息,据国外媒体报道,美国约翰霍普金斯大学应用物理实验室的科学家最近设计了一套名为“星际列车发射系统”的系统,该系统使用长约1000英里1609公里)的真空管和超导电缆将磁悬浮列车转向低地球轨道。研究人员认为,这项技术不仅可以实现,而且还远低于火箭成本。

  虽然星际列车系统听起来不可思议,但其基本概念非常简单。由于磁悬浮列车悬挂在轨道上方,所以不必担心摩擦问题。从理论上说,它们比现有的350英里/小时(563公里/小时)或者高达2000英里/小时(约3219公里/小时)的现有大概速度快得多。当然,为了让乘客安全地加速到这个速度,星际列车系统需要大量的轨道,同时也需要防止高速列车被周围的空气撕裂。据设计师介绍,管道约1000英里(约合1660公里)应该能够通过模拟中间层低压来完成这项任务。

  大部分管道将在海平面上,出口点在海平面以上约12英里。火车上使用的磁悬浮技术也可以用来悬挂这个管道。在发射管中,20千米的超导电缆2000万安培,每平方米产生约4吨的悬浮力。真空管本身所需的额外的浮力可以通过高强度的电缆来解决,例如Dyneema超级纤维,其强度足以达到这个目的。另一套备份系统足以保证悬架系统平稳运行而不失效。

  星际火车系统设计师为美国约翰霍普金斯大学应用物理实验室的科学家詹姆斯 - 鲍威尔,乔治 - 梅塞和约翰 - 罗素。他们指出,这种设计听起来可能会被剽窃,但支持12英里电缆所需的工程和支持需要的工程量少于急需的太空电梯需求。工程师们建议,该系统可以建在极地地区,如阿拉斯加,加拿大北部,格陵兰或西伯利亚。另外,南极冰盖也是一个替代地点。

  研究小组估计,建造一个人力驱动的星际火车系统可能需要20年,600亿美元。这些数字听起来很大,但如果你考虑一下航天飞机的成本是星际列车系统成本的三倍,那么你会认为这个系统真的很经济。此外,一旦行星际列车系统完成后,运往低地球轨道的货物成本仅为每千克50美元,而目前的技术则将货物和人员放置在低地球轨道上,费用为1万美元和10万美元每公斤的重量。这意味着一张太空旅行票价约为$ 5,000。设计人员估计,行星际列车系统事故率与现代客机相似,安全系数较高。

  星际火车系统的另一个好处是它可以快速地将大量的重物运送到轨道上,这种能力可以用来有效防止任何大物体与我们发生碰撞。研究人员也认为这是星际列车系统最重要的应用。目前我们人类还没有防卫小行星或彗星的能力,我们甚至还没有能够提前预警。如果继续使用现有的发射系统,这种情况仍然无法改善。为了真正能够实现防御性的天体影响,人类需要更强大的报警系统和多个可以预先安装在轨道上的大规模高速拦截系统,以随时监测和抵御可能的威胁。这就需要在轨道上发射数吨设备,而目前的高成本发射系统是不现实的。

  外媒报道(英文)

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