在月球上打1个橛子,拉1根绳子到地球,顺着绳子爬到月球要多久
月球在距离地球38万公里的轨道上环绕着地球运行。
但是从地球上看月球,月球永远就只有一面对着地球,这给人的感觉就是月球永远是不动的。
所以我们在月球正面打一个橛子,那个橛子位置也应该不会变化,感觉可以拉一根绳子到地球。
》从理论上讲,这根绳子通过拉格朗日1点垂到地球是可以的。
先不考虑能不能造出这样的绳子,要顺着绳子往上爬,有一个最大的问题:这个绳子在地球上看来不是固定的。
月球围绕着地球的一面永远不动,是因为月球在自转的同时也在公转。月球自转一圈和公转一圈的天数是一样的,都是28天。
但是到了地球这里就有问题了。
因为地球的自转和月球围绕地球的公转不同步,地球自转一周是一天。
从月球上垂到赤道上空的绳子,是相对于地面在以400多米每秒的速度飞快运动。
也就是说,这个绳子根本就抓不住。如果把这个绳子固定在地球上,那么最后的结果就是这个绳子会在地球的赤道上一圈一圈的缠绕起来。
在月球上固定的不能是一个橛子,应该做一个放线轴。
这个放线轴每天要放出和地球赤道周长一样的长度的绳子,就是每天要放40000公里。
假如,有一天整个地球都由联合国统一管理的,那这个方案实施起来会是这样。
》围绕赤道建造一个环绕地球一周的闭合轨道。
滑轨上有一辆可以保持和月球同步的小车,小车的中间连着通往月球的绳子。
小车上必须有动力装置,保持和月球的同步。小车在轨道上的运行速度超过每小时1600公里。
但是人要从这根绳子爬到月亮,不能从海平面开始爬。
因为绳子和空气的相对速度已经超过了音速。人只要爬出小车,瞬间就会被吹走。只能在大气层以上50公里开始这段旅程。
垂直爬升的难度和垂直攀岩的难度差不多,需要一个最顶级的团队来完成这个工作。《攀登梅鲁峰》里由金国威率领的三人团队,应该可以胜任这个工作。
但是他们必须携带氧气瓶和压力服,所以他们的装备、消耗品只能由地面随时保持补给。
现在有返回式火箭,这个工作可以由马斯克的 SpaceX公司完成。
》这三个人开始爬的会很慢,每天不会超过500米。
如果按照这个速度,他们爬到月球需要2000年。在寿命之内,他们不可能完成这个工作。
但是实际上在攀爬的过程中,随着距离地面的高度越来越高,引力会以距离平方的倒数关系快速降低。
在向上爬行的过程中,最艰难的一段发生在起点到海拔6000公里的高度,他们爬到这个高度要15年。
但是接下来他们会越爬越快,因为地球的引力在距地表6000公里的高度只有地面的1/4,所以他们每个人的体重相当于降低了很多,体力消耗也会少很多。
越过1/4引力点,前进速度可以达到一米每秒,一天爬10个小时,每天前进30公里。
》3年之后,由金国威带领的队伍将爬到地球同步轨道高度。
在这个过程中,对他们最大的威胁是人造卫星。对于攀登的人来说,人造卫星就像每秒钟以超过7公里的速度运行的子弹。
支援组不仅要随时保证爬行者的安全,还需要防止绳索会被飞行的卫星切断。
在距离地表36,000公里的高度,引力只有地表的1/45,对于攀登者来说,引力的作用几乎可以忽略不计。
金国威等人的速度可以达到每秒钟超过三米,一天可以顺着绳子爬行100公里,8年以后,他们将到达地月之间的引力平衡点,拉格朗日一点。
这里距离月球6.5万公里。
从地球出发26年之后,他们已经胜利在望了。
从拉格朗日1向月球前进的过程中,月球的引力就会帮他们的忙,也就是说金国威等人不需要用手拽着绳子往上爬,只需要顺着绳子往下出溜就可以了。
这个过程实际上是在下降,但是也不能降的太快,否则会崴了脚。
两年以后,从地球出发28年以后,金国威等人顺着绳子从地球爬到了月球。
整个这个计划大概需要100,000亿美元。最大的消耗还不是爬行者的补给,而是建立一个从地球到月球的连接绳索。
因为在地球大气层内,绳子必须在超音速的狂风中保持稳定,需要额外的动力装置。同时每隔一段距离,为了防止绳子在重力的作用下被拉断,还需要额外的举升力,也需要额外的动力。
但是,大部分的资金会花在每天的燃料补给消耗上。