
文/陈根
世上电梯千千万 , 却还没有一座电梯能通向太空 。 要知道 , 目前人类最高的建筑迪拜的哈利法塔高度才828米 , 而太空距离地面是35786公里 , 这相当于太空电梯要是将4万座哈利法塔叠在一起 。
虽然听起来复杂 , 但造太空电梯 , 原理上其实并不复杂 。 NASA曾经就提出 , 1个可行的太空电梯主要分为4个部分:地球基站、缆绳、升降机和平衡锤 。
简单来说 , 就是在地面有一个可以保证电梯相对稳固的基站 , 使其不能随便移动 , 然后要有一根足够长足够结实的缆绳运送升降机到平衡锤 , 这个平衡锤可以由空间站来充当 。 而这么多年仍然没有建造太空梯主要是苦于有三个难点 , 选址问题、材料问题和动力问题 。 在这三个难点中 , 最困难的又属材料问题 , 也就是太空电梯的缆绳材料 。
我们知道 , 地球无时无刻都在运转着 , 要制造一条长达数万公里的缆绳 , 并且还要保持线缆不被扯断 , 电缆必须要有足够的强度和韧度 , 同时还要不容易老化 , 并且还要考虑自然气候对缆绳的损害 , 重力对结构是影响等等问题 。
一直以来 , 人类都没有找到合适的材料 , 直到1991年碳纳米管的问世才让人类看到了希望 。 碳纳米管非常细小 , 但强度可与金刚石媲美 , 而且柔韧性很好 。 理论上说 , 宽一米像纸一样薄的纳米管缆袋就可以支撑13吨的重量 。 三体中的天梯就是用别名飞刃的纳米材料制成的 。
但是这种理想材料却面临着制备难题 。 目前 , 人类只能制造出毫米级碳纳米管 , 要想弄成几万公里 , 显然还要很长的路要走 。
虽然太空电梯面临着诸多制造难题 , 但却依然让人类心向往之 。 对普通人而言 , 太空电梯的最大意义就是让自己也有了上天观景的机会 , 相对于现在几千万美元一张的太空门票 , 未来 , 可能只需要几百美元就可以穿过云层翱翔天际 。
【陈根:坐着电梯上太空,直达太空不是梦?】不仅如此 , 国际太空电梯联盟主席、国际宇航科学院院士彼得·斯旺还介绍:“未来 , 随着缆绳加长、轿厢攀爬速度加快 , 预计8天可到达地球同步轨道 , 14天可到达月球 , 61天可到达火星 。 相比用火箭运输 , 太空电梯更环保、成本更低、重复使用率更高 , 因此也被称为‘绿色天路’ 。 ”
当然 , 目前太空电梯还是一个伟大的梦想 , 我们期待科学家们能够克服各种困难 , 将其变为现实 。 也许在一切条件都成熟的情况下 , 三体中所描绘的围绕地球的网状般的壮丽景象 , 将会成为宇宙当中又一人造的美丽场景 。
最后 , 以太空电梯概念的提出者奥尔科夫斯基的经典名言作为结尾 , 地球是人类的摇篮 , 但是人类不能一直生活在摇篮里 。