一个独立的空间结构

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1、一个独立的空间结构：电梯空间系绳的现实选择一个大学地球与空间科学与工程，约克大学，多伦多，4700基尔街，安大略，加拿大m3j1P3物理与天文系，约克大学，多伦多，4700基尔街，安大略，加拿大m3j1P3收到200716十月27二月2009；接受2009四月在线19摘要空间系绳已被广泛视为一种能够提供方便的空间研究方式。然而，设计和施工这种装置提出了未解决的重大技术挑战。我们提出要建设一个替代方法，太空电梯的核心结构，利用免费提供近空间区域和降低成本航天发射。该结构由气动膨胀节是主动控制和稳定的平衡外部干扰和支持结构。这种方法避免了与空间系绳包括相关的问题材料强度的限

2、制，需要在空间结构，电缆的长度至少为5万平方米的制作，和老化和陨石在地球低轨道的细绳或电缆相关损伤的影响。一个例子的结构构造在5km高度延伸至20公里海拔的描述。结构稳定性和控制，方法建筑和空间发射和其他应用程序的效用进行了讨论。©2009Elsevier有限公司保留所有权利。简介访问空间或临近空间，有效载荷必须获得显着的潜力和动能。传统上，以上飞机海拔地区使用岩元素访问，大规模驱逐以高速度向相反的方向实现推力。这个过程是非常低效的火箭必须反引力的推进剂搭载大众在飞行过程中要克服大气阻力。相反，如果一个有效载荷至少部分地拖到附近的空间或空间沿着电梯系统，所做的工作是显着

3、减少没有驱逐质量必须做对抗重力，与在大气中较低的上升速度几乎可以消除大气阻力。电梯轿厢的运动也可以远程用电或感应装置供电，不需要携带任何燃料。站可以提供在空间是固定的，因此，利用地球静止轨道提供了优势，但是从一个角度接近和身体条件连接至表面。在本文中，我们描述了设计的概念，基于自立的核心结构是加压的气动和主动控制366B.M.奎因等人的太空电梯。宇航学报65（2009）365–375为了支持结构载荷和抑制前外部的干扰力。通讯作者：约克大学地球与空间科学系与工程，4700，多伦多，安大略，基尔街，加拿大m3j1P3。电话：14167362100；传真：+141673658

4、17.e-mail地址：bquine@yorku.ca（B.M.奎因）。参见前面的问题/美元0094-5765©2009Elsevier有限公司保留所有权利。10.1016/j.actaastro.2009.02.018DOI：[4]。雷击造成电缆的完整性重大风险。锚点的建设在高海拔地区会减少罢工的概率；然而，附近的一个罢工的概率是估计在1的基础上每13年聚集在阿拉斯加的数据。这一数字似乎高得令人无法接受的考虑到一个单一的攻击是可能严重的电缆完全。此外，闪电数据不考虑减轻频率由于电缆的存在本身，增加，影响—因此，实际的风险是高度不确定的。这似乎不太可能，这个问题可以很容

5、易地减轻。从最初的概念推广，几种可供选择的电梯的概念已经提出。2000年，博伊德和托马斯提出了太空电梯，位于上固定的轨道距离地球的位置之间移动的有效载荷设计。该装置包括一个可利用的轨道位置的电梯装置，爬上系绳的能源效率之间运送有效载荷的电缆系统。当设备没有连接到地球表面的一部分，辅助手段必须利用附加载荷的电梯开始。2004，Dempsey提出了一种空间电梯包括柔性张拉结构的上方和下方的地球同步轨道的高度部署的系统和方法。[5]。与传统的系绳的方法，提出了一种运输登普西系绳形成的双链在同步轨道高度和同步轨道高度以上第二链一链的使用。系绳构成谐波振荡器结合使用的过零的谐波振

6、荡器在大约一半的同步轨道高度连接的电梯高度重力和向心力。系绳的一端基本上附加一个赤道面位置使运输从表面。系绳的另一端连接到一个计数器的质量在一个轨道上同步高度。系绳的设置使得它向下延伸从地球同步轨道附近的地面，环回同步高度并循环回到表面安装点。在表面附加系绳用来稳定回路和向下的电梯控制。有效载荷可提高使用向心力在高效节能的方式不5.1-9,,services,andmakethecitymoreattractive,strengtheningpublictransportinvestment,establishedasthebackboneoftheurbanrailt

7、ransitmulti-level,multi-functionalpublictransportsystem,thusprotectingtheregionalpositionandachieve需要增加额外的电源；然而，该方法需要的电缆比克拉克的原始概念更长的和，因此，是一个更大的工程挑战的一个合适的绳索制造。这种结构依赖于材料的发展建设巨大力量电缆。的最常见的方法是碳纳米管的应用；然而，因（2006）认为，微缺陷的存在会使电缆的制造具有足够的抗拉强度即使理论强度极限可以在宏观上实现电缆[6]。因认为地球同步轨道空间系绳，如果按照设计