太空繩索——像放風箏一樣放衛星？

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空少問答

小課堂

第三十七期

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太空繩索——像放風箏一樣放衛星？

風箏對大家來說一定都不陌生，在我們美好童年裡總有一段是關於它的記憶。在中國古代燦爛的文明史中風箏同樣佔據重要的地位，被譽為「中國古代的第五大發明」，它作為人類歷史上最早的飛行器，與火箭一起將人類可以觸及的範圍延伸上了天空。相傳兩千多年前的春秋時期，墨翟歷時三年用木頭做成了一直飛鳥，這隻飛鳥便是風箏的起源。後來，一代大國工匠——魯班用竹子代替了木材，並改進了製造工藝，使得風箏在群眾中普及開來。到了東漢年間，蔡倫改進了造紙術，質地輕薄的紙張也開始被用來製作風箏，風箏也因此得名「紙鳶」。

受風箏的啟發，科學家們也曾考慮能否在太空中也放一迴風箏呢？將衛星以繩系的方式與空間飛行器（例如：太空梭、空間站和飛船等）聯結起來，使航天器的「觸角」伸向更深處的太空，實現更大範圍內的即時有效探測。

談起繩系衛星，不得不提前蘇聯科學家齊奧爾科夫斯基在其1895年的著作《關於地球與天空的夢想》中提出的一個大膽的想法，他認為利用地球自轉產生的引力可以建一座直接聳入太空高塔，真正實現天地通聯，限於當時的材料水平和航天技術，這是一個不可能完成的任務。

退而求其次，既然不能直接從地面建立太空電梯，是否可以在太空中建立基地進而延伸到更廣大的空間範圍呢？基於上述思想，義大利天文學家哥倫布在1974年提出了繩系衛星系統（TSS）的概念，即「子星」與「母星」通過長繩連接，並通過繩系的卷揚機構完成子星的釋放回收，這個設計思想在美國和義大利的空間繩系實驗 TSS-1 和 TSS-2 中得到了應用。此後一段時間，一系列相關驗證試驗如雨後春筍般湧現，並不斷取得新的突破。

問題

風箏——中國古代人民智慧的結晶將人類的視野首次帶向了藍天，而如今，這一構想又可能在太空得以實現，相信它一定會給人類開啟一扇認識太空的全新窗戶。那麼問題來了，繩系小衛星難道僅僅是收放自如的升級版「伴飛小衛星」嗎？它在太空中到底有哪些用處呢？快來告訴我你的想法吧！

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