一鍵升天！太空電梯了解一下

我們的征途是星辰大海。

從明朝時將自己綁在火箭椅上試圖上天，卻不幸在火箭爆炸中獻出生命的萬戶，到 1903 年寒冬里乘坐自製飛機在空中飛行了 12 秒 36.5 米的萊特兄弟......古往今來，人類對頭頂深邃的天空從未停止過好奇與嚮往。

當然，隨著蘇聯宇航員加加林在 1961 年 4 月 12 日首次代表人類飛向了太空，以及此後越來越多的火箭和人類踏足太空，今天的人類似乎對此也習以為常了。

但是對於絕大多數的普通大眾來說，今天太空仍舊是個只能抬頭仰望的地方，原因無二，高昂的火箭發射成本使得上天這件事只能被用於科學研究或者是成為少數富人的玩物。

即使是目前馬斯克的 SpaceX「獵鷹 9 號」（Falcon 9）因為其可回收利用的特性而能將火箭發射成本控制在平均 6200 萬美元（約合 4.25 億元人民幣），這樣的高價依然不是普通人能承受得起的。

獵鷹 9 號海上回收

不過據日本《每日新聞》報道，來自日本靜岡大學工程學院的研究團隊將在日本種子島宇宙中心發射兩顆小型衛星，並計劃在兩顆衛星之間長 10 米的線纜間進行測試，為之後能大幅削減人員、物資上天成本的「太空電梯」進行驗證。

《三體》真的要來了么？

真·天梯

事實上，在 1895 年，蘇聯的火箭科學家康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基受巴黎的埃菲爾鐵塔啟發，便提出了可以在地球靜止軌道（地球赤道上空 35786 公里，在這個軌道上的航天器繞地一周的時間與地球自轉時間相同）上建設一座通天塔，並通過纜繩和地面相連。

在過去的 100 多年中，這樣的整體設計思路也沒發生什麼大的變化。

與船舶和海洋里的鑽井平台一樣，整個太空電梯裝置在地面設有一個巨大的錨用於固定整個電梯的位置。而在太空里的另一端，則是一個用來提供拉力，將整個線纜繃緊的配重裝置。至於在中間的，就是用來承載太空電梯上下運行的線纜了。

而在整個裝置部署之後，乘客及貨物可以搭乘電梯以每小時 200 公里的速度沿著線纜上天，整個行程大約為一周。

至於這樣的太空電梯建成之後的好處，自然也就是上文中提到的可以壓縮運輸成本。據預計，使用太空電梯在地球和太空間往返的運輸成本將從目前「獵鷹 9 號」的每公斤約 7000 美元下降至約 200 美元（約合 1370 元人民幣）。而更低的成本則意味著在太空里更大的想像空間。

6 月 27 日，歷經 4 年，日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）的「隼鳥 2 號」探測器抵達了目標小行星「龍宮」附近，並將在進行 1 年多的觀測和採集樣本之後於 2020 年返回地球。

隼鳥 2 號

事實上，日本採集小行星樣本的計劃也只是全球各航天大國小行星採礦計劃中的一部分。

去年，我國就公布了建設小行星基地的計劃，並計劃在 2020~2025 年間將機器人或宇航員送到小行星上，並將礦產帶回地球；美國的 NASA 也計劃於 2022 年發射飛行器前往「靈神星」小行星，值得一提的是，「靈神星」上的鐵資源價值超過 1000 億億美元。

而如果太空電梯建成，它無疑將成為外星礦產與地球之間、人類與浩瀚的宇宙之間絕佳的中轉站。

不過問題來了，既然這樣的太空電梯能帶來這麼多好處，那為何在這個概念被提出的 100 多年後的今天，它仍然還處在測試驗證階段呢？

創業未半而中道崩殂？

這樣一部太空電梯之所以遲遲造不出來，最大的原因莫過於線纜的材料了。

全長 30000 多公里，這樣長度與重量給線纜帶來的強度和輕質上的要求必然是在人類歷史上從未有過的，此前研究太空電梯的科學家也均表示製造線纜的材料在地球上不存在。

隨著材料科學的發展，現在看來碳納米管似乎是一個可行的方案，不過目前的技術也只能造出零點幾米的碳納米管，更不用說用在從地面直達太空不能有一丁點瑕疵的超級工程了。

此外，假設在未來符合強度、重量標準的線纜被製造出來了，它在使用過程中還需要能抵禦低層大氣的大風、雷電、暴雨以及高層空間的輻射、太空垃圾等等。一旦線纜在低層斷裂，整個上層的裝置將像氣球一樣飛向太空；而若線纜在高層斷裂，地球將拽著整條 30000 多公里的線纜四處亂甩，造成的後果也是可想而知的。

當然，除了目前的材料還滿足以及太空電梯本身不能出任何故障的缺點，太空電梯的競爭對手火箭也在迎頭追上。

上文中提到目前「獵鷹 9 號」的發射成本大概約為每公斤 7000 美元，相較每公斤 200 美元的太空電梯來說確實還有不少差距，不過相較於不可回收的火箭每公斤約 20000 美元的成本，「獵鷹 9 號」已經有了長足進步，而且未來的發展也值得期待，更不用說火箭擁有更強的環境適應能力以及更快的速度。

一周上天還是有點久

只能說，距離太空電梯真正到來的那一天或許還有些遙遠。

Geek君有話說

古往今來，正是因為人類始終懷有「欲與天空試比高」的情懷才有了今天一艘艘突破大氣飛向宇宙的飛船。無論這次日本進行的這次小型太空電梯測試能不能成功，或者最終版的太空電梯能不能投入使用，它們都同萬戶、萊特兄弟一樣，是人類想像力、好奇心的結晶，為人類的航空航天事業帶來了些許不同。

夢想還是要有的，萬一未來按個鍵就能上天了呢？

福利社

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