最合理的太空城形状是什么样子的？ 第1页

简单画个图示意二者的区别，最关键的地方在于，左侧链球结构以绳缆作为主要的受力结构，而右侧的环形结构，受力结构在环内。承载结构的不同是二者的本质区别。

链球式结构扩展后形成轮辐式结构形状上可以类似环状，环形结构也可以在轴心布置推进器并以绳缆进行锚定。但二者最本质的区别是用以提供向心力的结构沿直径方向还是圆周方向受力。

链球结构即使衍生为环状外形，也会有一个极显著的特点，那就是大量密集的绳缆（可参考斜拉索桥），而不是用几根梁锚定。

接下来看看链球结构有哪些优点：

1. 最容易想到的，门槛低，低到现有技术就能够实现，成本比现有空间站高不出一个数量级，而环状太空城，在没有太空电梯等廉价航天手段的前提下，至少二三十年内也只能存在于科幻作品里。通过设置护套的钢丝绳，以及成熟的载人舱结构，链球结构可以很容易的实现小规模的重力居住区。假设选择有效截面0.05平方米的不锈钢缆，长度一千米，角速度0.1（一分多钟转一圈），产生约1g的重力，钢缆自身需要2000000N的拉力。按照标称强度505MPa计算，可以承担的极限负荷为2325吨。采用镁铝合金框架和轻质建筑材料，以现有的技术就可以建成一个实用化的居住舱，并挂载小型的推进器用以调整姿态。
   这还是仅使用常规不锈钢材料的前提下，如果改用比强度更高的材料，还可以用更少的材料实现更大的复合。[数据来源：https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%AF%94%E5%BC%BA%E5%BA%A6]
   
   而环形结构的话，需要建成完整的长达数公里的气密居住舱，这在工程上并不容易实现。
2. 稳定性更好，环形结构须保证环上质量均匀，否则结构就会失稳，质量大的部分外移，产生更大的惯性离心力，导致整个结构甩向一边。除非环做成刚性的，但是对材料稍有了解的同学都知道，对于这种细长的结构，抗弯比抗拉难做不止一个数量级。
3. 更方便的扩展性，在轴心主体上建造居住舱，通过绳缆释放和回收都非常简单。在极端情况下，居住舱可以很快分散或者收拢回主体表面附近。不同太空城之间，居住舱也完全兼容，随时灵活迁移，这也是很有价值的一个优势。
4. 廉价，即便太空城发展到一定规模，链球结构仍然更节省材料。