近年來，隨著電視劇《三體》、電影《流浪地球2》的熱播，很多科幻設(shè)想成為大眾熱議的焦點，太空電梯即是其中之一。

在劉慈欣筆下，材料科學(xué)家汪淼用納米材料“飛刃”成功建造出了太空電梯。那在現(xiàn)實中，我們有沒有可能制造出太空電梯呢？答案是肯定的——只不過，還有一些困難要克服。

太空電梯夢想由來已久

1895年，俄羅斯科學(xué)家齊奧爾科夫斯基見到埃菲爾鐵塔后提出了太空電梯的設(shè)想。

1979年科幻大師亞瑟·克拉克在小說《天堂的噴泉》中也描繪了太空電梯。

國際太空電梯聯(lián)盟主席彼得·斯旺也曾說，未來太空電梯作為永久性物流基礎(chǔ)設(shè)施，可將物資和人員運到太空，成為進入太空的新通道。他還進一步研究指出，月球和火星由于重力水平比地球小，空氣更加稀薄或者真空，建造難度比地球上更小，未來14天可到月球，61天可到火星。

當前進展：第二階段

那么，太空電梯技術(shù)進展到什么階段，什么時候可以實現(xiàn)呢？如果說一個想法，其技術(shù)成熟度由科幻到現(xiàn)實分為從0到9共10個階段，我們現(xiàn)在處于第二階段。超越了科幻階段（第0階段），提出了科學(xué)上可行的原理，計算了可行的主要技術(shù)指標。后面還需要開展關(guān)鍵技術(shù)和系統(tǒng)的實驗驗證，最后是實際建造。由此可見，還有很長的路要走。

建造永久性的“纜繩”式建筑

關(guān)于這個太空電梯可行的科學(xué)原理，具體是什么樣的呢，又包括哪些結(jié)構(gòu)組成？

太空電梯的本質(zhì)是建設(shè)一個永久性的“纜繩”式建筑，將地面與太空上的某一點連接起來。如果這個纜繩建筑低于36000公里，那么它內(nèi)部將受到壓力作用。假設(shè)用鋼材來建造，只能建造大約9公里高，也就是大約飛機飛行的高度，更高的話，在巨大的壓力下，底部的鋼材就會被壓垮了。但是各種材料耐拉伸的能力，遠遠超過耐壓的能力。所以就提出約5萬公里長的太空電梯方案，該方案類似于運動員拋鏈球，地球就相當于鏈球運動員，在地球赤道位置固定一根5萬公里的纜繩，末端是個鏈球，由于地球的自轉(zhuǎn)運動，鏈球和纜繩的旋轉(zhuǎn)離心力，與它們受到的地球引力相平衡。

所以整個太空電梯系統(tǒng)由四大部分組成，一是錨定赤道表面的基站；二是長度約5萬公里的纜繩；三是位于5萬公里高處的平衡配重，這個配重可以是個空間站；第四個就是沿著纜繩上下快速運行的電梯梯箱。

有人估計，建造太空電梯的成本約100億美元，但是建成以后，運送1公斤物體進入太空的成本只需要100美元，運送成本比運載火箭低100倍，只要運送100000噸物體進入軌道，太空電梯的建造成本就賺回來了。

材料方面仍存在難點

應(yīng)用前景這么美好，為什么不趕快建設(shè)呢？

這是因為還存在很多技術(shù)難點。最大的難點是，需要足夠強度的材料，碳納米管和超強石墨烯被認為是建造太空電梯纜繩的理想材料，它們的強度已經(jīng)足夠，但是只能在實驗室生產(chǎn)出不到1米長的碳納米管，離5萬公里長還有太大的距離，真的是萬里長征走了還不到一步。

除此之外，還有很多細節(jié)問題有待解答：太空電梯車廂選擇何種驅(qū)動模式？5萬公里長的纜繩如何有效抗擺動？太空電梯遇到空間碎片和流星體撞擊怎么辦……

總之

要坐太空電梯進入太空

目前還在理論原理階段

離真正的工程實施

還有很多技術(shù)難題需要攻克

但總有一天

人類對于太空燦爛的想象

終會變成現(xiàn)實

（轉(zhuǎn)自中國的航天，文章來源于十點科學(xué)?，作者周炳紅）