第265章 天沟(2/2)
一颗红色卫星,高出数百英里;
第三颗蓝色卫星,高度大约是红色卫星的两倍。
你可以看到,紫色卫星的运行速度比红色卫星快,红色卫星又比蓝色卫星快。
对於天鉤而言,它的顶端和底端跨越极长的距离,数百甚至数千英里,只要材料能够承受即可。
由於天鉤横跨所有这些轨道却保持刚性,它的运行速度不会像低轨道物体那样快,也不会像高轨道物体那样慢,而是介於两者之间。
因此,天鉤的底端移动速度远低於该高度的正常速度,而顶端移动速度则远高於正常速度。
由於动能隨速度的平方增长,且阻力也会隨速度加快而增大,鉤住天鉤底端能节省大量燃料。
我刚才展示的这种被称为非旋转天鉤,是视觉上最简单的形式,但通常不被认为是最优方案。
大多数天鉤设计都要求天鉤能够旋转。
旋转天鉤在绕地球运行的同时,会围绕自身质心旋转,而且旋转方向是反向的。
通常太空飞行器从西向东发射,以藉助地球自转获得一点额外速度,这部分速度不算大,但也不算小,尤其是当你不需要飞得那么快,因为你会鉤住天鉤时。
通过让天鉤反向旋转,我们能更好地利用这一原理。
天鉤的顶端会以数千英里每小时的速度,朝著与轨道运行相反的方向快速移动。
也就是说,它仍然在绕地球高速飞行,但相对於甚至非旋转天鉤而言,速度要慢得多,这使得运载飞行器需要达到的对接速度更低。
以上就是天鉤的原理。
虽然將每磅物资送入轨道的能源成本不如太空电梯或轨道环低廉,但比常规太空发射要便宜得多。
我提到过轨道环的主要成本在於最初的建造升空,而类似天鉤这样的设施能將这些成本大幅降低。
但你仍然需要一架高超音速运载飞行器才能抵达天鉤,儘管我们有能力建造这类飞行器,有人可能希望將天鉤与磁悬浮发射系统结合使用,比如洛夫斯特伦环或星际缆车这类地面巨型结构。