太空电梯,连接天地的“高速公路”

很久以前，人类就在琢磨怎么大批量地去太空。这时肯定有人会说：“造个大飞船运送呗！”可是，科学家估算了一下，要是使用传统的火箭发射，1吨重的飞船就要消耗20～50吨燃料，想想咱们地球上庞大的人口数量，那得消耗多少燃料啊？

当然，飞船并不是我们唯一的选择。现在有一种方案听起来很疯狂，但没准实际效果比它们好多了――尝试顺着绳子爬上太空！

严肃点儿！怎么能鲁莽地去爬绳子呢？但实际上科幻作家最喜欢这种方法。1979年，著名科幻大师克拉克在其小说《天堂喷泉》中提出“太空电梯”的概念，引起了人们的广泛关注。

而现在，美国太空电梯集团宣称他们计划在月球上修建太空电梯。未来，我们真的可以坐“太空电梯”去月球吗？一起来看看科学家是怎么说的。

地球和太空间的通天大道

早在1895年，俄罗斯科学家、航天学之父齐奥尔科夫斯基就提出了“太空电梯”的概念。

将一根粗大的缆绳一端固定在位于地球赤道的平台上，另一端紧紧抓住距地面约3.6万千米、与地球同步运行的航天器上，就可使一个形似电梯的吊箱载着货物沿缆绳滑向太空……这就是研究人员正在尝试设计的“太空电梯”。它看起来似乎是科学幻想，然而在科技高速发展的今天，该梦想很有可能变成现实。

假如太空电梯建成，便可像高速公路一样24小时运转，将航天器、宇航员、旅游者和有关货物一并送往太空，大大降低运载火箭的运输成本。

连接天与地的缆绳

想知道太空电梯运用了什么原理吗？其实它的原理很简单。从与地球同步轨道的空间站或卫星上向地球垂下一根粗壮的缆绳，缆绳受到地球引力和向心加速度的相互作用，就会被绷紧。这时，太空电梯便可以利用太阳能或激光能沿缆绳上下运动，运载人或者货物了。

那么，缆绳垂向地球的地点可以任意选择吗？答案当然是否定的。

首先，这根缆绳一定要避开飞机的航线和卫星的飞行轨道，这样就要求我们在大洋中必须挑选一个对接平台，这个平台一定要位于一个暴风雨、闪电和巨浪较少的海域。其次，太空电梯还需要做成加压的密封舱，能够装载人和物。

可是这么长的缆绳，要用什么材质做呢？

因为缆绳是建造电梯的关键，必须非常轻并且极其牢固，能够经受住大气层内外向它袭来的任何物体。科学家通过计算，发现制作缆绳的材料强度必须达到钢铁强度的约180倍才行。随着纳米技术的发展，他们研发出了质量轻、强度高的碳纳米管纤维材料，这种材料的强度达到了所需强度的四分之一，这让他们看到了希望的曙光。

然而，现在的碳纳米管纤维材料还只能做出毫米级的实物，到目前为止，科学家仍然无法用碳纳米管纤维材料编织出长长的缆绳。

吸引科学家的月球引力

由于目前在地球上建造太空电梯有一定的困难，科学家便提出了去月球建造太空电梯的实际方案――从位于月球上空约5万千米处建造垂向月球表面的太空电梯。

因为月球的引力只有地球的六分之一，并且月球上基本没有空气，所以可以大大降低对缆绳强度的要求。更重要的是，月球周围也不存在废弃的火箭推进器、卫星以及其他太空垃圾所带来的危险，因此月球更容易实现打造太空电梯的梦想。

不过，月球太空电梯较小，每次只能运输200～250千克货物。如果用它来采集和运输月球矿石标本，那还是绰绰有余的。

也许未来某一天，月球太空电梯还能与地球太空电梯连成一体呢，人们只需要经过几次换乘，便可以乘坐太空电梯抵达月球了！