贝尔岛是其中一个选址,而向东还有另一个选择,那就是贾维斯岛,还有莱恩群岛的海底山脉,有如果采用填海造陆,也是可以作为地面站的。
在贝克岛设立太空电梯的地面站,会达到事半功倍的效果。
按照建木计划的总规划,贝尔岛的地面站,将是一个占地面积30平方公里的巨大建筑物,建筑物高度为3.5公里,呈现金字塔布置,这也是当前建造材料的极限承压了
如果建筑物高度超过4公里,哪怕是采用各种纳米材料,除非底部全部都是实体填充物,不然没有办法建设。
3.5公里的高度,将卡在安全线以下。
之所以要建设占地面积如此大、高度如此高的地面站,主要是为了捆绑同步轨道空间站的拉扯力,相当于地面配重。
毕竟太空电梯不可能采用压式主体,只能采用拉式主体。
如果要采用压式结构,那就是类似于建造高楼的方式,从地面向上建设,上面已经说过了,当前的建筑物高度极限,是3.5~4公里。
这种材料条件下,明显不能使用压式结构。
如果真的有材料可以达到,那太空电梯就没有必要建造了,直接建造30~50公里高度的质量投射器即可。
因此太空电梯,只能采用拉式,就是利用同步轨道空间站拉扯缆绳,通过同步轨道的重量,将缆绳拉直起来。
这也是太空电梯的施工要点,那就是先将缆绳送上同步轨道空间站,然后一点点拼接起来,将缆绳逐步放下到地面。
不然没有办法施工,毕竟缆绳长度要达到35786公里,从地面拉上去,根本不现实。
同步轨道空间站方面,现在已经在施工了,为了达到配重的目的,这个空间站的总重量,至少要达到8000~12000吨。
建木计划设计的建木同步轨道空间城,总重量是5.2万~6.5万吨。
这个重量对于当前的联邦而言,不过是毛毛细雨,不用半年就可以建设完成。
而缆绳的材料,本来是打算采用碳纳米管的,联邦的碳纳米管合成技术,在14年前后就突破了,编织35786公里长度的缆绳,问题并不算太大。
但是碳纳米管的断裂极限长度为4716公里左右,根本达不到同步轨道的高度。
由于缆绳要承受几万吨的拉扯力,显然不可能按照极限的断裂长度来计算,估计一半长度左右,就差不多到极限了。
两千多公里的长度,明显达不到太空电梯的要求。
直到去年十月份左右,谢清团队通过电场合成技术,在月球合成出一种全新的纳米线——多重碳纳米管+硅烯头,形成的硅烯—超碳纳米管。
硅烯—超碳纳米管的极限断裂长度,是17万公里左右,拉伸强度为54万MPa,比强度为39万。
综合性能比碳纳米管高了一个量级,刚好满足超长缆绳的制造。
因此黄修远才说,太空电梯的各项条件,已经达到了建设的标准,其他的问题,只剩下工程难度了。
第七百三十三章 开端(四)
工程船由于没有太多载重,所以提前到达了贝克岛附近的海域。
建木计划的地面站,具体位置就是在贝克岛的南侧海滩在南延伸出去,这显然需要填海造陆。
由于有建造南沙航天城的经验,联邦对于建设大型海面工程,技术累积已经相当的成熟。
不过建木计划的地面站,有一个硬性要求,那就是必须采用一体化建筑,同时建筑物必须和地下的基岩连接在一起,形成足够的稳定性和重量。
毕竟缆绳和同步轨道空间站,两者加起来的重量,可是非常惊人的。
按照硅烯—超碳纳米管的密度,以及缆绳的直径3.2厘米,平均每公里缆绳的重量,是5.6吨左右。
而缆绳总长度是35786公里,还是一上一下两条缆绳,由此可以计算出缆绳的总重量是40万吨,加上5~6.5万吨的同步轨道空间站,总重量达到了45~46.54万吨。
如此庞大重量产生的拉扯力,必须利用足够庞大的地面配重来稳定,不然太空电梯一运行起来,地面站都可能被直接拉上半空,造成不可挽回的灾难。
因此贝克岛地面站的规模,才会达到占地面积30平方公里,海拔高度3.5公里的程度。
一方面如此庞大的地面站,可以提供几十亿吨的配重,加上连接着基岩,会进一步提升配重的稳定性。
另一方面,庞大的建筑物,也可以作为配套设施使用。
30艘工程船在测量好位置后,便开始进行初步施工,他们需要向海底的岩层钻孔,钻出深度1500~3000米的钻孔。
然后将管道、造岩剂、硅烯—超碳纳米管制造的线网,一起植入之中,形成连接基岩的地柱。
建设完成地柱之后,就可以在地柱的基础上,进行填海造陆、吹填造岛,同时打造一些地下建筑群。
这些建筑群必须和地柱连接在一起,保证它们都处于一体的状态,而不是表面贴合,实际却没有任何连接的状态。
最后就是建造通天塔,完成这座3.5公里高度的庞然大物。
完成地面站的建设,而同步轨道空间站、缆绳方面,估计也差不多可以完成了。
黄修远和一众工程师们,根据当前的生产力,估算了一下工程进度,大概在3年内可以完成建木计划。
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