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一座逆天的摩天大楼,高32公里,还倒挂地球上方,在南北半球走8字

 徐德文科学频道 2021-04-11

纽约有个工作室设计了一座世界最长的摩天大楼——倒U形摩天大楼,挑战了一把人们头脑中建筑风格的极限。

马上又有一个叫云建筑办公室的工作室,设计了一座真正逆天的摩天大楼——逆世界摩天大楼。

如果你看过电影《逆世界》,大概在你的头脑中已勾勒出这座摩天大楼靓丽的身影了。

没错,这座名叫“日行迹塔”的摩天大楼是倒悬在地球上空的,大楼的长度约32公里,每天沿着一个“8”字形的路线,在地球南北半球之间循环摆动,每隔24小时返回同样的地点。

摩天大楼的轨道将被精确校准,纽约将是它摆动最慢的时候经过的地点。

大楼最高处达海拔32公里,每天将多享受额外的阳光45分钟,由于接近真空,温度极低,住户需要穿着太空服才能到阳台上眺望风景。

大楼的中间部分用来供人们居住,接近地面的地方则是商业设施。

日行迹塔将由太阳能电池板供电,水则循环使用。

在概念图上,天空中有三三两两的降落伞,估计人们也可以通过这种离奇的交通方式离开大楼。

到这个时候你心中的疑问可能已经越来越大了,要怎样才能实现这样一座摩天大楼呢?

设计师们早已经想到了终极办法,那就是从太空中捕获一颗适当大小的小行星,放置在5万公里的轨道上,从上面垂下一组绳索,将日行迹塔挂在上面。

只是这个8字形摆动是个什么梗呢?

原来这是行星的日行迹,和行星的转轴倾角有关。

从图中可以看出,这座大厦可能在地球同步轨道上运行,而地球同步轨道与地球转轴倾角有23.5度,如果从同步轨道上垂下一个物体到地面,相当于在地球表面投影一个“星下点”,它就会在南北半球之间走一个固定的“8”字,这座大厦也因此取了这个名字。

这个方案最大的成本在于将小行星拖拽到地球轨道并安放好,一不小心就有可能陨石撞地球,不过即使建好了,大家也可能睡不好安稳觉,谁知道它会不会突然掉下来呢?

不得不佩服设计师脑洞大开的想法,但摩天大楼为什么会在地球上走“8”字,日行迹和星下点又是什么呢?

日行迹(Analemma Tower)是在天球上的一条曲线,用来表示观测者在某一天体上观测到的,另一个天体(通常是太阳)在观测者所在天体的天球赤道上平均位置与实际位置之间的角偏差。

很伤脑筋是不是?简单来说,就是如果我们每天在同一地同一时刻画下太阳的位置,一年下来形成的封闭曲线就是日行迹。

可能有人说,这有什么难的,不就是一条直线吗?

错了,在我们地球上,这样画出来的日行迹是一个“8”字,这是由于地球的自转有一个23.5度的倾角。

对于有完美圆形轨道没有倾角的天体来说,由于每天太阳在同一时刻位于同一地点,它的日行迹为一个点。

而对于轨道是圆形,转轴又有倾角的地球,就是一个8字形了。

那日行迹塔为什么会每天在地球上走8字呢?

这是由于它处于地球同步轨道上,地球自转轴和轨道面有一个倾角,它的星下点(卫星在地球上的投影点)轨迹每天是一个呈8字的封闭曲线,和日行迹点相似。

如果它处在赤道上空的同步轨道上(地球静止轨道),它会每天固定在一个点的上空,轨迹就是一个点了。

如果还有疑问,可以搜索“日行迹”和“星下点轨迹”详细了解。

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