全球最资讯丨《流浪地球2》中的太空电梯，真的可以实现吗？研究进展如何？

开头

看过电影《流浪地球2》的朋友，一定会被剧中太空电梯那段场面震撼到，有人认为这是科幻，在现实中根本不可能实现。

其实目前我们人类还真的一直在研究，那么这个未来能够让我们登上太空的神器，有可能实现吗？目前进展如何？

【资料图】

太空电梯

太空电梯，这个名字听起来就觉得非常牛叉。

以后谁想要去太空，就可以坐上它，时速堪比高铁，不到一周的时间就可以达到距离地面36000公里高度的地方。

这个高度是什么概念？要知道目前人类最高的建筑，迪拜的哈利法塔高度才828米，36000公里相当于四万座哈利法塔叠在一起。

不仅如此，光一座哈利法塔，造价就已经耗资15亿美元，再来那么多座加一起，造价简直就是天文数字，就算强大的美国，家里也没有余粮啊。

其实太空电梯的想法，最早要追溯到1895年，当时号称航天之父的俄国科学家齐奥尔科夫斯基，受到刚建成的法国埃菲尔铁塔的启发。

既然这些铁疙瘩能造到324米高度，那如果再建高一点，把天捅破，一直建到地球同步轨道为止。

然后在铁塔内架设电梯，我们便可以乘着电梯，自由且低成本地往返太空，岂不是美哉？

各位，1895年啊，当时咱们还在清朝光绪年间，连汽车都是稀奇物，然后这时有人就提出搞个电梯要上太空，这不是痴人说梦嘛？

但齐奥尔科夫斯基不这样觉得，他认为未来人类肯定能够实现。但具体如何实现？斯基并没有给出详细的方案。

后来的科学家们经过多年的研究，发现想要把太空电梯真正建设起来，有这么两种方案。

要么就是像埃菲尔铁塔那样，底部做得非常宽大，但再宽也无法支撑来自36000公里的压力啊，就算把整个地球都用上也无济于事，于是这个方案就被果断抛弃了。

但没事，还有另外一种方案，既然从地球上行不通，那直接从太空中垂下绳子，然后在这根绳子上安装一个可以升降的电梯，是不是可行？

但问题是，这根绳子系在哪里合适？

要知道地球每时每刻都在自转，一旋转无疑就会产生向内的离心力，而且离赤道越远的地方，受到的离心力也越大。

但是如果把绳子系在赤道离地面36000公里的高度，此时的离心力和地心引力相互抵消，绳子处于绝对静止的状态，这也被称为地球静止同步轨道。

也就是说，我们可以先发射一颗地球同步卫星，然后从卫星上伸出绳索垂到地面，并固定在地面，以形成太空电梯的运行轨道。

太空电梯难点

可是电梯绳索用什么材料做，就成了最大的难题。

要撑得起36000公里绳子本身的拉力，一般的材料肯定是不行的，必须要有足够的强度和韧度，同时还需要不易老化的材料才行。

这个问题一直到1991年，才有了转机。当时科学家们发现了一种强度非常高的材料，也就是碳纳米管，让人类看到了希望。

碳纳米管的结构是碳原子排列成形似一根吸管的分子，直径小于头发丝，但强度比同体积钢的强度高100倍，重量却只有后者的1/6到1/7。而且柔韧性很好，可制成纤维。

从理论上说，宽1米、像纸一样薄的纳米管缆带就可以支撑13吨的重量。用它来做太空电梯的材料最合适不过了，强度是足够的。

但是这种材料很难制造出来，1991 年，虽然日本科学家饭岛澄男研制出碳纳米管，但它的长度只有几毫米，且存在大量的结构缺陷。

正所谓，沉舟侧畔千帆过，病树前头万木春。日本做不出来的，咱们中国却可以。

2013年，清华大学团队就在创新制备工艺生产出了长达半米，且具完美结构的碳纳米管，对，你没看错，仅仅是半米而已。

但这已经是世界上最长的碳纳米管，而且还是实验室费了九牛二虎之力，燃烧了大量经费才弄出来的。

好的消息是，目前这个团队正在研制长度在千米级以上的碳纳米管。而太空电梯的缆绳长度至少需要几万千米，差距依然是极其巨大的。 

2012 年 2 月，尤其擅长建高塔的日本著名建筑公司大林组，宣布要投资 100 亿美元建设太空电梯，说是2050 年左右落成运营。

但目前还是卡在碳纳米管材料上，估计该项目大概率会延期，也可能是遥遥无期。

可就算材料问题解决了，如何保证电梯厢体有足够的动力支持? 而不至于升到一半的时候，动力系统失灵，那岂不成了高空求生惊悚片现场。

那么这个动力来自哪里？一种办法是靠太阳。

这就是要说到著名的戴森球设想，简单来说它就是收集太阳的能量并且由定向传输的面板组成的一个人造天体，然后由它能够源源不断的为太空电梯提供能量。

另外一种估计就要靠可控核聚变了，电力问题管够，但不管哪种，目前来说都是困难重重。

乐观点看，或许按照目前人类科技发展的节奏，2050年说不定太空电梯的畅想，能够实现呢。

结尾

既然建造太空电梯这么困难，为什么还要花这么大力气弄呢？

因为我们的梦想是星辰大海，咳咳咳，扯远了哈，关键还是上天成本的减少。

据彭博社透露，目前的国际商业卫星发射中，每千克荷载的运输成本约2.5万－4万美元之间。如果按每个成年人60千克来计算的话，那么至少要花费15万美元。

而按照日本建设公司大林组预估，如果太空电梯建成后，每千克荷载的运输成本约为200美元。

也就是说，同样60千克的成年人，这次只需要花费1.2万美元（也就是7万人民币）就可以上太空，成本那是妥妥下降了十倍多啊。

不仅可以运输人，空间站的物资运输也是如此，这或许是人类太空探索史上一个重要的转折点。

我想，如果世界航天梦想第一人，明朝的万户还在的话，看到此情此景，一定会激动的热泪盈眶。

也许有人会说我在吹牛，但纵观这么多天地来往的航天方案后，不管是SpaceX的猎鹰火箭还是中国的长征火箭，论成本还是太空电梯最划算。

所以虽然目前太空电梯还是一个伟大的构想，但还是希望科学家们能够克服各种困难，早日能将其变为现实。

毕竟地球是人类的摇篮，但是人类不能一直生活在摇篮里。

关键词： 太空电梯 科夫斯基 流浪地球