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太空电梯：或许就在不远的未来
本文转自：解放军报
电影《流浪地球2》中的太空电梯。资料图片
科幻电影《流浪地球2》春节期间在各大影院上映，为观众们呈现了一场科技感十足的视觉盛宴。其中一项“黑科技”——太空电梯更是吸引了无数影迷的目光。
太空电梯到底是什么？在现实世界中能否真正实现这样的技术？对于这些问题，科幻迷和航天爱好者们展开了热烈讨论。
事实上，太空电梯在世界航天史上早已不是新概念。1895年，俄国科学家齐奥尔科夫斯基受到刚建成的法国埃菲尔铁塔启发，第一次提出了有关太空电梯的设想。在他的设想中，人类可以搭建一座直冲天穹的铁塔，塔尖高度和地球同步轨道平齐，并在铁塔内架设电梯，以此实现搭乘电梯往返地球和太空。
毫无疑问的是，面对地球同步轨道和地面约3.6万千米的遥远高度，齐奥尔科夫斯基的设想即使到今天依然难以实现。但这个听起来有些天马行空的设想，却为今后无数科学家带来了“灵感”。
1970年，美国科学家罗姆·皮尔森进一步完善了太空电梯的设想。他的设计已经很接近电影中大家看到的模样——使用缆索链接地面基站和地球同步轨道上的空间站，实现运载轿厢的天地穿梭。
近年，还有一种关于太空电梯的方案受到广泛关注：先发射一颗地球同步卫星，然后从卫星上垂下绳索直达地面并固定。这样一来，这些连接地面与地球同步卫星的绳索，便可以充当太空电梯的运行轨道。相比于从地面建起一座3.6万千米的冲天电梯，这种方案更容易、也更可行。
2022年空间技术和平利用（健康）国际研讨会上，国际太空电梯联盟主席彼得·斯旺勾画了这样一幅图景：未来，一部轿厢重约20吨、攀爬速度约每小时200公里的太空电梯垂直于天地之间，随着缆绳加长、轿厢攀爬速度加快，太空电梯可在很短时间内到达地球同步轨道。
目前，世界上许多国家都在探索建设太空电梯的可能性。2012年，日本著名建筑公司大林组宣布要投资100亿美元建设太空电梯。美国西雅图一家公司也正在针对太空电梯项目进行相关技术的研发。然而，构建太空电梯的材料，成为困扰各国科学家的一大难题。
可以想象一下，为了让电梯缆绳牢固地连接地球与卫星，这根绳子需要有足够的强度和韧度，还必须足以抵抗外界环境的侵扰，具有足够长的寿命。
一种叫碳纳米管的材料让科学家们看到了希望。碳纳米管的直径比头发丝还小，但强度却比同体积的钢高了100倍。同时，它的质量更轻、柔韧性更好，但是这种材料却很难制造出来。目前，包括中国在内的许多国家，都在不断寻求碳纳米管制造工艺的突破。
也许在不久的将来，我们真的可以像科幻电影中那样，不必受制于时间天气，不用经过严苛的训练，便可以乘坐太空电梯往返地面和深空。我们期待着这一天能够更早到来。
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快照生成时间：2023-02-03 06:45:17
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