２０１３年：乘著電梯去太空

24年前，科幻作家阿瑟·C·克拉克提出了一個驚世駭俗的大膽構想：建一座長達10萬公里的“太空電梯”延伸至太空，讓人類可以乘坐它到太空去觀光旅游……

“在大家停止嘲笑后的５０年”

讓人造衛星放下梯子以建立“登天之塔”，這是英國著名科幻作家阿瑟·C·克拉克在他1979年創作的小說《天堂的噴泉》中提出來的。他設想在地球赤道上空的一顆地球同步軌道衛星上向下伸展出一個梯子，由于同步衛星在天空中相對地面沒有移動，所以人類可以乘坐電梯到達近地宇宙空間去觀光旅游。當時有人問克拉克需要多少時間才能實現“太空電梯”的夢想，他說：“在大家停止嘲笑后的50年。”

24年后，“嘲笑”克拉克的人已經不多了。美國國家航空和航天局（NASA）幾年前就已將克拉克的“太空電梯”構想納入“先進概念研究項目”中，并已經投入幾百萬美元對其進行研究。

從太空垂下１０萬公里纜繩

2003年9月13日到15日，“第二屆國際太空電梯會議”在美國墨西哥州圣達菲市召開。參加會議的70名專家來自各個領域，從材料科學、橋梁建造、航天技術到法律、商業和財經方面的應有盡有。在大會上，專家們對“太空電梯”這一宏偉構想進行了探討，而克拉克本人，也在他位于斯里蘭卡的家中通過衛星系統向大會現場的科學家發表了演說。

從理論上講，“太空電梯”并不神奇。在地球赤道的太平洋洋面上建造一個平臺，用飛船放下一條長達10萬公里的纜繩并把它錨定在平臺上。隨著地球一起旋轉，由于旋轉所產生的離心力剛好抵消了地球的吸引力，于是，“太空電梯”就從地球到太空豎直起來了，這就像你在頭頂上甩動一根一頭拴著小球的繩子一樣。然后，用一個由激光提供能量的爬升器在纜繩上上下移動，運送飛船、建筑材料甚至乘客。

第一架“太空梯”將在10年后建成

但是，建造“太空電梯”最大的挑戰就是找到制造這根繩子的材料。它必須異常堅硬又要異常輕巧，還要能抵抗任何腐蝕。為了這個曾被稱為“無法得到”的材料，科學家們足足等待了幾十年。

直到1991年，NEC公司的日本科學家飯島住男發現了現在叫做碳納米管的材料，事情才有了轉機。進一步的研究發現碳納米管有意想不到的性質，它比鋼堅硬100倍，重量卻只有鋼的五分之一，而且柔韌性極強，足可以制成纖維合成物。科學家推算，只需要一根一米寬、如紙一般薄的碳納米纜繩，就可以支撐起一部“太空電梯”。

迄今尚未有科學家成功地制造出這種碳納米合成纖維。但是在這次大會上，美國肯塔基大學的碳納米技術專家羅德尼·安德魯斯樂觀地表示：“盡管目前還沒有掌握大規模的生產‘太空電梯’所需要的合成物質的技術，但是我們已經取得了不小的進展。”部分與會專家甚至樂觀地估計，第一架“太空電梯”將在10年后建成。

2004年底敲定方案

有了材料，如何來制造“太空電梯”呢？太空科學家布拉德·愛德華茲博士在過去數年里一直都在潛心研究“太空電梯”構想“太空電梯計劃”。他介紹說，第一步，把一個攜帶“太空電梯”半成品的飛船或航天飛機發射到和地球同步的靜止衛星所在的軌道上，使其和地球同步飛行；第二步，把這個半成品的“太空電梯”從飛船上放下來，落到位于赤道海面的一個平臺上，這個平臺類似一般的海上發射衛星或飛船的平臺；第三步，把半成品的“太空電梯”錨定在平臺上，令飛船就漂浮在上面；第四步，用一個由激光束提供能量的爬升器在這個“太空電梯”的半成品上上下下移動，并把更多碳納米合成纖維纜繩擰在“太空電梯”半成品上，進一步完成“太空電梯”。整個制造過程大約要用兩年半的時間。

愛德華茲博士說，“太空電梯”海面平臺的位置很關鍵，要盡可能避開飛機航班和輪船航線，也不能位于暴風浪經常發生的地方，因此必須精心選擇。愛德華茲博士估計，要將“太空電梯”構想變成現實可能需花70億英鎊，最早在2004年底時就可以將“太空電梯”的設計方案給定下來。

盡管如此，愛德華茲博士說仍有許多人對“太空電梯”持懷疑態度，認為那不過是天方夜譚而已：“每當我向人們介紹‘太空電梯’時，他們總會瞪大眼睛看著我，好像是想知道我是不是在拿他們開涮。”

最大威脅來自太空垃圾

愛德華茲博士說，“太空電梯”將使火箭從此成為多余，因為用它進入太空要便宜許多。一旦建成后，“太空電梯”將可以把物資、成噸重的衛星甚至人緩緩運送到離地面36000公里的近地軌道上，時間大約需要七天半左右，回來也大約需要這么長的時間。進一步還可以建造通向月球，甚至火星的行星際“太空電梯”，到那時在太陽系里遨游就不再是難事，而且價格低廉。愛德華茲博士估計，使用“太空電梯”升入太空的費用將只有目前的1/400，達到幾百美元運送一磅，從而徹底解決當前困擾航天飛行高昂的價格問題。

當然，“太空電梯”要抵御的災難也不少。最大的威脅是來自衛星以及太空垃圾對“太空電梯”的撞擊。但愛德華茲博士表示，由于“太空電梯”的海面平臺是浮動的，從而可以將撞擊的影響減到最小。此外，閃電和風云雨雪的沖擊，原子氧和高層大氣中的硫酸對纜繩的侵蝕，碳納米材料對人類健康的影響，這些也都必須考慮在內。

愛德華茲博士最后提醒說：“和公眾的浪漫想像截然不同，‘太空電梯’的運行時既無濃煙也沒有火光，更沒有巨大的噪音。它只是緩慢、悄無聲息地順著纜繩升入太空，只是令人感覺異常沉悶。”