系绳卫星实验
系绳卫星是航天科学家们受风筝启发而发明的.它以绳或链把卫星与航天飞机、宇宙飞船或空间站连接起来,这样,卫星便可以随时投放或回收,而且还可以像富兰克林那样,用它来捕捉太空中的电能,以及完成其他普通卫星难以完成的任务.
系绳卫星由卫星、系绳和卷扬控制机构组成.系绳通常由具有足够强度又具一定柔软性的导电材料组成,绳粗1.65－2.60毫米,最长可达100多千米.
第一颗系绳卫星由意大利航天局研制,它呈球形,直径1.6米,重518千克,载有70千克重的科学仪器,用航天飞机来释放系绳卫星,可以拖在航天飞机后面,让其与航天飞机在同一高度上飞行；也可以让它像风筝那样,在航天飞机上方（卫星上配有小型喷气推力器,可把卫星推上较高的空间）高高运行；还可以让其挂在航天飞机的下方,像热气球下的挂篮般运行.
系绳卫星不仅有收放方便的优势,而且还能完成一些特殊的任务.譬如地球大气层上部的热层（高度约50－60千米）,由于吸收了大量的太阳紫外线辐射,大气温度很高,可达1100摄氏度左右,而且还处于高度电离状态,是大气科学研究的热点.这样的高度,飞机因太高,够不着,卫星又难以低就,人们一直苦于没有恰当的手段.有了系绳卫星,一切就迎刃而解了.
系绳卫星将来或许还可以在地球和月球之间等距离设置.这样,人们便可以像排队传递重物一般,把要输送到月球上去的东西,通过系绳的摆,甩给相邻的卫星,实现不需推进器的空间运输.
绳系卫星发电
大家知道地球是一个大磁场.当航天飞机携带着绳系卫星在空中飞行时,由导电材料制成的绳系卫星的系绳,在绕地球运动时切割地球磁力线,它就成为一台发电机,可以向绳系卫星和牵引它的航天器供电.在这种情况下,据研究,每1000米长的系绳,可产生200伏左右的电压,若系绳为50千米长,则可产生7.4千伏的电压,5安培的电流,32千瓦的功率.因此,若用它来为空间的各种航天器供电,要比目前广泛采用的太阳能电池板来得简单且经济.
1992和1996年,意大利研制的绳系卫星,两次由美国航天飞机携带,在太空进行试验.第一次由于绳索缠绕,只释放到250米,为原计划20公里的1/78,但它产生了40伏特的电压及1.5毫安的电流,第二次释放到19.3千米,产生了3000伏特电压,可惜这时绳索断裂,绳系卫星丢失.
理论计算为：航天飞机在赤道上空圆型轨道由西向东飞,速度为7.5km/s.地磁场在航天飞机轨道处的磁应感应强度 B=0.50×10-4T,从航天飞机上发射出的一颗卫星,携带一根长L＝20km的金属悬绳与航天飞机相连,航天飞机和卫星间的这条悬绳方向沿地球径向井指向地心,悬绳电阻约r＝8O0Ω由绝缘层包裹．计算结果在绳上产生的电流强度应约3A．航天飞机中获得的电功率应约为1.53×104W .这两次试验虽出师不利,这已证明：太空发电的设想是可行的,在人类的不懈努力下,太空发电的设想将会成为现实.