一个特殊的太空实验，一根20公里长的金属绳索

摘要：

一九九六年二月二十五日，美国进行了一次太空导电缆绳试验，验证了该技术的可行性，并取得了部分成功。

1996年2月25日，STS-由哥伦比亚号航天飞机执行的75航天飞机任务标志，

一九九六年二月二十五日，美国哥伦比亚号航天飞机执行STS-75任务，其中一项主要任务就是进行“缆绳卫星系统重飞实验”（TSS-目的是研究缆绳系统在地球电离层中飞行时的电力性能。

这是一种电力缆绳，其主要原理是利用导电缆绳以轨道速度在地球磁场运动产生的洛伦兹力，通过改变电流运动方向改变洛伦兹力方向，从而在不需要任何燃料的情况下，对航天器施加推力或阻力，从而加速或减速航天器。

用导电缆绳切割地球磁感应线产生感应电流，通过调整电流在缆绳中的流动方向，从而改变洛伦兹力的方向，实现加速或减速飞船的原理图。

当然，这种技术也可以用于未来航天器寿命即将结束时的离轨操作。可以想象，未来即将到期的航天器将不再需要消耗燃料，而是利用洛伦兹力减速脱轨，从而减少太空垃圾的污染。

即使是科学家也想象直接利用切割行星磁感线产生的感应电流为航天器设备供电，从而为电池、放射性同位素热差电机、太阳能帆板等卫星供电方式提供了全新的选择。

电缆卫星正在从航天飞机上释放，它将拉出一根长达20公里的金属电缆。

实际上，这一技术假设在1992年之前就已经进行过一次，亚特兰蒂斯号航天飞机在STS-46次飞行期间执行，任务代号“TSS-第一，即“缆绳卫星系统一号”。

在那次实验中，一根导电缆绳从亚特兰蒂斯航天飞机上伸出，连接一颗直径1.6米的球形卫星，随着航天飞机在地球磁场上飞行而产生感应电流。本实验的目的是验证这种做法是否真的能产生感应电流，并为航天飞机上的设备提供电力，类似于太空发电机。

刚开始释放电缆的场景，可以看到1.6米直径的远端电缆卫星

根据原计划，航天飞机伸出的电缆长度将超过20公里。结果，由于机械故障，旋转轴被卡住，电缆最终只伸出256米，任务被迫结束。

一九九六年二月二十五日，美国宇航局再次执行这项技术，这次由哥伦比亚号航天飞机执行，任务称为“TSS-1R，即“缆绳卫星系统重飞实验”。

在这个实验中，航天飞机乘员团队通过努力成功释放了长达20公里的缆绳系统，但事故发生了:缆绳全部释放5小时后，缆绳远端突然断裂。

后来的诊断表明，这可能与绝缘材料损坏引起的电缆剧烈防电效应有关。由于离心力的影响，远端连接的球形卫星迅速飞向更高的轨道。

即使发生了这样的事故，这项任务仍然积累了大量有用的数据。实验表明，电缆完全释放后，导电缆中的感应电流强度至少是理论预测的3倍。

STS-以缆绳卫星实验场景为背景的75航天飞机乘组及任务徽标。