原创:仿生学解决航天问题，天梯电缆传输宇宙能量

    化石燃料终有穷尽的一天，核聚变能发电尚不成熟且成本高昂。太空中恰有取之不尽用之不竭的空间太阳能可以利用。据统计每平米空间太阳能的利用价值是地面太阳能的6到15倍。但是如何把电能从空进太阳能电池组传输到地球是一个很大的问题。
   有人想到把太阳能电池组所发的电能转化成微波或者是激光然后传输到地球。但是这种能量传输的缺点是能量要经过从电能到光能、微波，再从光能、微波转换成电能的过程才能进入人类电网。经过两次能量转换，且光和微波传输过程中也要受到地球大气的削弱，这种能量传输方式必然效率低下。于是电缆传输成为我们唯一的选择。电缆传输能量也有个巨大的技术问题:如何把电缆放到地面？这里引用一下 H2SamHon 网友的发言:
    用电缆从空间太阳能电池板传输回地球也并非易事。不管你放多慢，
放下的绳缆都会由向下转向前转伸出，慢慢地在前下方变为向前伸出，
以同步轨道来说，六个小时以后（T/4），那根绳缆又会由向前回头向上转向伸，
放下第十二个小时，绳缆头会在你正前方（27.5公里）垂直向上穿越你的轨道，慢慢转向伸向你的前上方，
第十八小时，绳缆头会在你前上方向后伸，慢慢转向往下折，
一天后，绳缆头会重回到你的太空发电站放绳处的附近垂直往下伸，
绳缆头将与你放出的长绳缆平行着垂直向下伸出，
然后齐齐向下、转向前下、转向......
一圈86400米，每圈大约是半径13.75公里的螺线
这绳缆永远放不下地面！
    在此电缆传输空间太阳能似乎遇到了一个死结:从空间站出发的电缆似乎无法回到地面。本人受水蚯蚓在水中的运动启发，初步设想了一个有效的解决途径。
    如果你向微风吹拂的水面扔一根与水密度相同的湿草棍，那么这个湿草棍只会在微风吹拂下在水面浮动，而不会沉到水底。而同样是与水密度相同的水蚯蚓则可以从水面一直游到水底。原因在哪里？原因是水蚯蚓身体外壁上有特殊的运动器官——刚毛。当刚毛在肌肉牵拉下不断划水，水蚯蚓就能借助净水的反作用力在水下自由穿行。
    假如把纤长的纳米碳管电缆想象成一个细长的水蚯蚓,那么我们的解决方案就呼之欲出了。那么什么是纳米碳管电缆这根大水蚯蚓伸出的刚毛呢？用无数小个的氢氧发动机作为“刚毛”吗？显然不行化学火箭发动机比冲太低，且要携带大量的燃料。我们需要的是一种比冲高，携带燃料少的发动机。于是一种新型发动机成为我们的不二选择:离子发动机。这种发动机的工作介质(比如疝气)在高温下被电离，形成了等离子体；等离子体与磁场相互作用而喷出发动机，从而获得产生加速度的力。这种发动机的比冲很高:利用核电系统的离子发动机可以达到13,000秒。而在强大的数兆兆瓦的太阳能电力的推动下，连接天梯电缆（纳米碳管电缆）的电火箭的比冲又将超过此值。
    在未来一个天梯电缆(纳米碳管电缆)将每隔一距离，就维系一个离子发动机。在离子发动机所提供的推力的作用下，这些从空间发电站下探的电缆将不再做螺旋运动。而是像水蚯蚓把前进的方向指向水底那样，在自身刚毛（离子发动机）的推动下不断把前进方向指向地面接收站。
    在解决了如何把电缆从空间站连接到地面的问题后，里一个问题接踵而来：在过去的设想中为了保持碳纤维的电缆的质心在地球同步轨道，这根碳纤维绳将不得不长达7.2万公里。而有用的部分仅仅是连接地面到同步轨道的3.6万公里。这无疑会造成极大的浪费。解决问题的办法也很简单。巨大的空间太阳能电池组就是个巨大的配种。我们可以把空间电池组的轨道调高一些，使电池组和纳米碳管的共同质心保持在同步轨道。
    但是另一个问题又随之而来。我们的的电站/电缆组合体，在同步轨道以下有重力剩余，在同步轨道以上有离心力剩余，在同步轨道高处应力最大。怎样解决这个应力点问题呢?我个人的解决办法是:在应力点处采用高强度结构:碳纤维、或者重型钢结构。
    这时有人会问到:重型钢结构,说的轻巧,那成本可海了去了!制造成本或许不高，但是从地面向同步轨道发射重型结构的发射成本绝对高昂！
    对此我的解决办法是，所有设备尽量在月球制造，由于月球引力只有地球的1/6，重型结构发射成本发射成本也将低廉。
    我们相信在智慧的人类的不断努力下，从空间向地面传输能量将不再是梦想。    化石燃料终有穷尽的一天，核聚变能发电尚不成熟且成本高昂。太空中恰有取之不尽用之不竭的空间太阳能可以利用。据统计每平米空间太阳能的利用价值是地面太阳能的6到15倍。但是如何把电能从空进太阳能电池组传输到地球是一个很大的问题。
   有人想到把太阳能电池组所发的电能转化成微波或者是激光然后传输到地球。但是这种能量传输的缺点是能量要经过从电能到光能、微波，再从光能、微波转换成电能的过程才能进入人类电网。经过两次能量转换，且光和微波传输过程中也要受到地球大气的削弱，这种能量传输方式必然效率低下。于是电缆传输成为我们唯一的选择。电缆传输能量也有个巨大的技术问题:如何把电缆放到地面？这里引用一下 H2SamHon 网友的发言:
    用电缆从空间太阳能电池板传输回地球也并非易事。不管你放多慢，
放下的绳缆都会由向下转向前转伸出，慢慢地在前下方变为向前伸出，
以同步轨道来说，六个小时以后（T/4），那根绳缆又会由向前回头向上转向伸，
放下第十二个小时，绳缆头会在你正前方（27.5公里）垂直向上穿越你的轨道，慢慢转向伸向你的前上方，
第十八小时，绳缆头会在你前上方向后伸，慢慢转向往下折，
一天后，绳缆头会重回到你的太空发电站放绳处的附近垂直往下伸，
绳缆头将与你放出的长绳缆平行着垂直向下伸出，
然后齐齐向下、转向前下、转向......
一圈86400米，每圈大约是半径13.75公里的螺线
这绳缆永远放不下地面！
    在此电缆传输空间太阳能似乎遇到了一个死结:从空间站出发的电缆似乎无法回到地面。本人受水蚯蚓在水中的运动启发，初步设想了一个有效的解决途径。
    如果你向微风吹拂的水面扔一根与水密度相同的湿草棍，那么这个湿草棍只会在微风吹拂下在水面浮动，而不会沉到水底。而同样是与水密度相同的水蚯蚓则可以从水面一直游到水底。原因在哪里？原因是水蚯蚓身体外壁上有特殊的运动器官——刚毛。当刚毛在肌肉牵拉下不断划水，水蚯蚓就能借助净水的反作用力在水下自由穿行。
    假如把纤长的纳米碳管电缆想象成一个细长的水蚯蚓,那么我们的解决方案就呼之欲出了。那么什么是纳米碳管电缆这根大水蚯蚓伸出的刚毛呢？用无数小个的氢氧发动机作为“刚毛”吗？显然不行化学火箭发动机比冲太低，且要携带大量的燃料。我们需要的是一种比冲高，携带燃料少的发动机。于是一种新型发动机成为我们的不二选择:离子发动机。这种发动机的工作介质(比如疝气)在高温下被电离，形成了等离子体；等离子体与磁场相互作用而喷出发动机，从而获得产生加速度的力。这种发动机的比冲很高:利用核电系统的离子发动机可以达到13,000秒。而在强大的数兆兆瓦的太阳能电力的推动下，连接天梯电缆（纳米碳管电缆）的电火箭的比冲又将超过此值。
    在未来一个天梯电缆(纳米碳管电缆)将每隔一距离，就维系一个离子发动机。在离子发动机所提供的推力的作用下，这些从空间发电站下探的电缆将不再做螺旋运动。而是像水蚯蚓把前进的方向指向水底那样，在自身刚毛（离子发动机）的推动下不断把前进方向指向地面接收站。
    在解决了如何把电缆从空间站连接到地面的问题后，里一个问题接踵而来：在过去的设想中为了保持碳纤维的电缆的质心在地球同步轨道，这根碳纤维绳将不得不长达7.2万公里。而有用的部分仅仅是连接地面到同步轨道的3.6万公里。这无疑会造成极大的浪费。解决问题的办法也很简单。巨大的空间太阳能电池组就是个巨大的配种。我们可以把空间电池组的轨道调高一些，使电池组和纳米碳管的共同质心保持在同步轨道。
    但是另一个问题又随之而来。我们的的电站/电缆组合体，在同步轨道以下有重力剩余，在同步轨道以上有离心力剩余，在同步轨道高处应力最大。怎样解决这个应力点问题呢?我个人的解决办法是:在应力点处采用高强度结构:碳纤维、或者重型钢结构。
    这时有人会问到:重型钢结构,说的轻巧,那成本可海了去了!制造成本或许不高，但是从地面向同步轨道发射重型结构的发射成本绝对高昂！
    对此我的解决办法是，所有设备尽量在月球制造，由于月球引力只有地球的1/6，重型结构发射成本发射成本也将低廉。
    我们相信在智慧的人类的不断努力下，从空间向地面传输能量将不再是梦想。