月球上栓電纜，通向地球靜止軌道，太空線路運輸設想很新穎

人類想要在整個太陽系擴張的最大障礙可能就是逃避地球引力，這意味著相當高昂的代價。如何才能避免使用高耗能的火箭呢？

2002年，美國宇航局的的布拉德·愛德華茲博士提出了太空電梯的設想。根據該研究，帶有空間站配重的柔韌耐用的電纜可以作為可行的太空電梯。太空電梯允許有效載荷沿著一條從地球延伸到軌道的電纜穿越，並可能以其多種形式提供規避高昂成本的方法。然而現代材料還不足夠先進，它們不夠堅固，現在難以以建造一根能夠支撐自身重量的電纜。

於是現在有科研人員，在現代技術的範圍內，提出了太空線路（Spaceline）的想法，這是一個經典的太空電梯替代品。通過把固定在月球上的一條線延伸到地球重力井的深處，人類可以建造一條穩定的、可穿越的電纜，可以讓人類及物體從地球附近自由移動到月球表面。利用現有的材料，建造一根延伸到地球靜止軌道高度的電纜是可行的，可以方便地在地球和月球之間穿越和建造。

哥倫比亞大學和劍橋大學的研究人員，8月25日在ArXiv預印本論文網站上發布的研究報告中，詳細闡述了這一設想。太空線路將錨定在月球表面, 然後像一個鉛錘一樣落入地球周圍的地球靜止軌道，等待宇航員抓住它，然後進入宇宙空間。 這篇概念驗證論文發現，太空線路可以用目前存在的的材料建造，從而增加了太空旅行的可能性，甚至可能實現軌道定居點。

在該設想下，宇航員不需要火箭飛離軌道，只需要到達太空線路的終點，這樣可以減少火箭發射的成本和挑戰。一旦它到達空間的真空，那裡沒有地球重力和大氣壓力，宇宙飛船到達太空線路的終點站後，與一架太陽能飛船相鎖，沿著長長的電纜爬升。這條太空線路將會成為人類宇宙空間基礎設施的一部分，就像早期的鐵路一樣。人員和物資的運送比在深空中採用火箭等其它方式進行要簡單和容易得多。

基於任何現有的材料，最早設想中的地球出發的太空電梯都太費力了。地球更強的引力和旋轉速度會在纜繩完工之前把它折斷。進行這項新研究的工作人員表示，當電纜只與月球相連時，災難性坍塌的風險將會降低。在該論文中，研究人員多次提議，碳納米管將是最好的材料，但是它們現在還不能按規模大量製造。

根據該研究的計算，似乎現有的幾種材料都可以接受這一挑戰。只要找到一種可以大規模生產的最堅固的材料。雖然這是一個很好的設想，唯一需要補充的是，太空線路還需要能夠在深空中很好地長久存在。這一點還需要材料科學方面的專家進一步佐證。研究人員經常會考慮超高分子量聚乙烯纖維材料進行計算，因為它們具有一些很好的特性。

至於這條線本身，研究人員考慮了許多形狀，最終認為一根兩端都極其狹窄的電纜最為合適，這樣它就不會在重力壓力下坍塌，同時在它的中間加厚以防止斷裂。在現階段的研究中，天文學家沒有考慮近地軌道上可能發生的空間碎片碰撞。目前其他一些太空電梯的研究項目同樣也面臨著這一挑戰。

如果一切順利, 太空線路有朝一日果然設想成真，那麼未來的人類可以應用該方式作為軌道望遠鏡、研究中心；甚至還可以用來建造可以懸停在拉格朗日點的設施， 在這裡月球和地球會施加相等卻相反的引力。和近地軌道不同，拉格朗日點是最適合建造基地的地方。我們可以想像大量的預製板被送上生產線，組裝成一個不斷壯大的群體建築。期待方便快捷的太空線路早日問世。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！