“危樓高百尺，手可摘星辰。 不敢高聲語(yǔ)，恐驚天上人。” 這是李白的詩(shī)句《夜宿山寺》，是不是有點(diǎn)像極富想像力的科幻文學(xué)？其實(shí)，一個(gè)連接地球和太空的天梯計(jì)劃早已不是玄幻話題。

　　1978年，阿瑟·克拉克創(chuàng)作出了包攬星云、雨果兩大科幻文學(xué)獎(jiǎng)項(xiàng)的作品，而其中最閃亮的主角就是太空梯。“如果空間的物體能夠保持與地面的相對(duì)靜止，那么為什么不能從這個(gè)物體上方下一條纜索，用它把宇宙連結(jié)起來(lái)。”(阿瑟·克拉克)

　　1 搭個(gè)天梯去到天空城堡

　　最早提出太空天梯設(shè)想的人是俄羅斯著名學(xué)者齊奧爾科夫斯基。他提議在地球靜止軌道上建設(shè)一個(gè)太空城堡，和地面用一根纜繩連接起來(lái)，成為向太空運(yùn)輸人和物的新捷徑。1970年，美國(guó)科學(xué)家羅姆·皮爾森進(jìn)一步完善了太空天梯的設(shè)想。

所謂地球靜止軌道，是因?yàn)楫?dāng)在該軌道上的航天器以每秒7.27×10-5弧度的角速度繞地球運(yùn)行時(shí)，正好與地球自轉(zhuǎn)的角速度相同，故從地面上看去，好像固定在太空中不動(dòng)一樣，因此才被稱為地球靜止軌道。正緣于地球靜止軌道的這種特殊功能，齊奧爾科夫斯基才提出在它上面設(shè)置一個(gè)太空城堡，垂放一根纜繩錨在地球赤道上，就可成為通向太空的天梯。這架梯子可以筆直地通向靜止軌道，在無(wú)外力影響時(shí)它不會(huì)彎曲，能成為通往太空的運(yùn)輸線。截止到目前，包括中國(guó)在內(nèi)的一些國(guó)家，已向靜止軌道發(fā)射了多顆衛(wèi)星，成功掌握了高軌道航天器入軌技術(shù)，這都為將來(lái)建造太空天梯奠定了一定的技術(shù)基礎(chǔ)。

　　2 太空電梯計(jì)劃所費(fèi)不算太大

　　1978年，著名科幻作家阿瑟·克拉克出版了科幻巨著《天堂之泉》。他設(shè)想從位于地球靜止軌道上的一顆衛(wèi)星上向下伸展出一個(gè)梯子，直達(dá)地球赤道表面，人們即可像乘坐電梯一樣到太空中去游覽觀光并運(yùn)送貨物。當(dāng)時(shí)有人問(wèn)克拉克需要多長(zhǎng)時(shí)間才能實(shí)現(xiàn)這一夢(mèng)想，他回答道：“在受大家嘲笑的50年后。”21年后的1999年，美國(guó)宇航局馬歇爾中心的先進(jìn)辦公室即發(fā)表了《天梯：太空的先進(jìn)基礎(chǔ)設(shè)施》一文，標(biāo)志著天梯將從幻想走向現(xiàn)實(shí)。

　　2004年6月30日，在華盛頓召開(kāi)的第三屆國(guó)際天梯會(huì)議上，專家們對(duì)天梯這一宏偉構(gòu)想進(jìn)行了探討。時(shí)隔僅僅9個(gè)月，2005年3月23日，美國(guó)宇航局正式宣布太空天梯已成為世紀(jì)挑戰(zhàn)的首選項(xiàng)目。以研究天梯而著稱的西弗吉尼亞州費(fèi)爾蒙特科學(xué)研究所的布拉德·愛(ài)德華茲博士在論文中寫道：“天梯可以使人類歷史實(shí)現(xiàn)跳躍性的發(fā)展。”他認(rèn)為自己構(gòu)想中的初版天梯可能在2019年問(wèn)世，其成本大約為70億~100億美元，與人類其他大型太空工程相比，這項(xiàng)費(fèi)用并不算太大。

　　太空天梯一旦建成，就可晝夜不停地開(kāi)展運(yùn)輸工作，把旅游者和貨物送入太空，并大大降低運(yùn)送費(fèi)用。目前火箭發(fā)射或航天飛機(jī)運(yùn)送每公斤有效載荷約需2萬(wàn)美元，而太空天梯運(yùn)送每公斤物品僅需10美元，從而能夠推動(dòng)空間技術(shù)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。

　　3 美國(guó)第一次提出在月球上建天梯

　　美國(guó)某集團(tuán)有史以來(lái)第一次提出在地球的天然衛(wèi)星月球上建立“太空電梯”，他們稱這一設(shè)想可能在八年內(nèi)實(shí)現(xiàn)。

　　“大約在六個(gè)月前，我們的研發(fā)工作取得了根本性突破，我們認(rèn)為這一突破將改變?nèi)祟愇拿?rdquo;，前美國(guó)國(guó)家航空航天局工程師、現(xiàn)任美國(guó)電梯港集團(tuán)總裁邁克爾·萊恩表示，這個(gè)突破性的進(jìn)展可以讓他們借助現(xiàn)有技術(shù)，讓搭載人造衛(wèi)星的火箭進(jìn)行月球單程之旅，以及成功建造能夠在月球使用的太空電梯，而這一想法可能在八年內(nèi)實(shí)現(xiàn)。

　　據(jù)報(bào)道稱，該公司開(kāi)發(fā)的“太空電梯”系統(tǒng)，計(jì)劃首先利用纜繩測(cè)試該系統(tǒng)，然后才推出月球系統(tǒng)。該公司研究人員最終希望使用一個(gè)“太空電梯”把月球和空間站連接起來(lái)。為了實(shí)施這個(gè)龐大的計(jì)劃，他們最近在網(wǎng)上發(fā)起了一項(xiàng)集資活動(dòng)，希望為月球“太空電梯”籌得第一筆資金。資金主要用于創(chuàng)建一座與地面相連的懸浮球載平臺(tái)，這樣機(jī)器人可以借助它向空中上升1.2英里(約合2000米)。

　　2001年到2003年期間，萊恩先是與美國(guó)國(guó)家航空航天局先進(jìn)理念研究所的團(tuán)隊(duì)合作，共同開(kāi)發(fā)“太空電梯”。2003年，他加入電梯港集團(tuán)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了讓機(jī)器人在懸浮球載平臺(tái)的幫助下向空中上升了1英里(約合1600米)的試驗(yàn)。

　　由于經(jīng)濟(jì)危機(jī)的影響，該公司在2007年到2012年期間曾被迫關(guān)閉，很多人已經(jīng)離開(kāi)并參與到其他項(xiàng)目的研發(fā)當(dāng)中。萊恩說(shuō)，他們正在培訓(xùn)一個(gè)新的合作團(tuán)隊(duì)。據(jù)了解，該公司進(jìn)行一年的可行性研究至少需要300萬(wàn)美元。

　　該公司希望，如果這項(xiàng)技術(shù)成功的話，也可以應(yīng)用在地球上的其他領(lǐng)域。比如，它們還可以在地球上充當(dāng)廉價(jià)的通訊塔，以幫助提供無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控農(nóng)作物生長(zhǎng)、預(yù)防森林火災(zāi)，若在上面安裝攝像機(jī)，人們還可以借助它來(lái)觀測(cè)一些自然災(zāi)害的后續(xù)情況。

　　除了美國(guó)的電梯港集團(tuán)，還有許多科學(xué)家和機(jī)構(gòu)致力于研發(fā)“太空電梯”，日本和俄羅斯的科學(xué)家也曾就如何設(shè)計(jì)“太空電梯”提出了初步方案。

　　相關(guān)鏈接

　　“太空電梯”原理

　　基座：根據(jù)科學(xué)家的介紹，“太空電梯”的基座基本上應(yīng)該在赤道上，因?yàn)檫@里與地球同步軌道的距離最短。此外，基座還有“固定式”和“漂浮式”兩種。其中“固定式”的容易建造與之配套的各種硬件設(shè)施，比如地面上的基站，指揮部等等。而“漂浮式”也有著自己的優(yōu)點(diǎn)，也有躲避不良?xì)夂蛞约皽p少重力的作用，因此也有不少支持者。

　　纜繩：目前的設(shè)計(jì)都傾向于使用一條扁長(zhǎng)的帶子作為纜繩。據(jù)計(jì)算，由于地球重力的作用，地球同步軌道處的纜繩會(huì)最粗，然后向兩邊變細(xì)來(lái)節(jié)省重量。關(guān)于纜繩的材質(zhì)，目前人類已知的材料中，最有希望的是碳納米管。

　　電梯：“太空電梯”畢竟不是傳統(tǒng)電梯，最簡(jiǎn)單讓電梯爬上去的方法就是在電梯上裝上馬達(dá)，從而取得向上的動(dòng)力，電源可以從纜帶上取得。但是目前比較科幻的想法是在“太空電梯”上裝上反光板，然后利用激光將電梯艙“射”上去。

　　未來(lái)“太空電梯”

　　人數(shù) 可供30人乘坐

　　速度 以200公里時(shí)速上下

　　時(shí)間 7天半抵達(dá)高度達(dá)3萬(wàn)6000公里的太空站　

 

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