很多人都想將來乘火箭去月球和火星旅游。為此，人類必須帶頭推進(jìn)太空開發(fā)事業(yè)。但事實(shí)上，人類在阿波羅計(jì)劃之后就沒有進(jìn)行過載人登月。有不少批評(píng)的聲音說載人登月花銷巨大卻回報(bào)微小，是在浪費(fèi)金錢。

圖解 : 奧爾德林在月球上留下的鞋印。這是一個(gè)測(cè)試月球表面風(fēng)化層的實(shí)驗(yàn)的一部分。

現(xiàn)在，人類要去宇宙除了搭乘火箭之外別無他法。但其實(shí)，也許將來有一天我們能搭乘其他工具前往宇宙。這個(gè)構(gòu)想就是“宇宙電梯”。

顧名思義，“宇宙電梯”就是從地球乘電梯去宇宙的夢(mèng)幻般的交通工具。

圖解：美國國家航空航天局概念圖

雖然之前被認(rèn)為是“不可能實(shí)現(xiàn)的”，但在發(fā)現(xiàn)了某種材料后，哪怕是憑借現(xiàn)在的技術(shù)也有了實(shí)現(xiàn)的可能，其相關(guān)研究項(xiàng)目正在進(jìn)行中。

接下來讓我們來探索一下 “宇宙電梯”的構(gòu)想與今后的展望吧。

宇宙電梯是什么？

顧名思義，宇宙電梯是能通向宇宙的電梯。

建造從地面上一直延伸到地球靜止軌道上的塔狀構(gòu)造物，然后由搬運(yùn)機(jī)上下運(yùn)動(dòng)，就可以實(shí)現(xiàn)人類在宇宙和地球之間的移動(dòng)了。

在地表附近，由于重力的影響需要消耗很大的能量，但越往上重力的影響就越小，所以不需要燃料也有可能飛向太空。

只說這些很難傳達(dá)出其中的厲害之處，讓我們先來了解一下地表到宇宙空間的高度吧。

從哪里開始是宇宙？

根據(jù)國際航空聯(lián)合會(huì)（FAI）的定義，一般認(rèn)為地球和宇宙的分界線是位于海拔100千米的卡門線。

這條海拔100千米的卡門線在學(xué)術(shù)上被認(rèn)為是幾乎不受大氣影響的空間，從實(shí)際狀態(tài)來說，與宇宙幾乎沒有什么不同。

地球大氣層的高度約為海平面上1萬千米，所以不能一概而論說“大氣層的外面就是太空”。

圖解：相對(duì)其他顏色的光而言，大氣中的氣體散射藍(lán)色光較多。所以從外層空間來看，地球就有一層藍(lán)色光暈。正是因?yàn)槿绱耍�天空大多�?shù)時(shí)候也是藍(lán)色的。

現(xiàn)實(shí)中，地球和宇宙空間的分界線并沒有明確的規(guī)定，高度100千米的定義也只是暫時(shí)的設(shè)定。順便說一句，國際空間站的高度約為400千米，仍然在大氣層之內(nèi)。

宇宙電梯的高度約為10萬千米

但是宇宙電梯將會(huì)超越大氣層達(dá)到10萬千米的高度！

現(xiàn)在地球上最高的建筑物是位于迪拜的哈利法塔，828米。如果真的能夠建成，毫無疑問它會(huì)成為世界第一的人工建筑物。

圖解：上圖為目前構(gòu)想的宇宙電梯預(yù)定完成圖，總花費(fèi)10兆日元（約6600億元人民幣），預(yù)計(jì)將于2050年完工。

這個(gè)預(yù)定圖是由著名建筑公司“大林組”于2012年發(fā)表的，它能以200千米的時(shí)速用一個(gè)星期的時(shí)間到達(dá)相當(dāng)于約四分之一地球與月球距離的9萬6000千米高度。還有一個(gè)構(gòu)想是，在3萬6000千米的高空建設(shè)一個(gè)相當(dāng)于中間終點(diǎn)站的靜止空間站。在這個(gè)高度上，由于不受重力影響，所以在建造上不受制約，可以造出巨大的設(shè)施。具體方法是將66個(gè)單獨(dú)的六棱柱組合成居住區(qū)以及實(shí)驗(yàn)設(shè)施，甚至可以為游客建立住宿及觀光設(shè)施。

圖解：附太陽能發(fā)電衛(wèi)星功能的概念圖

項(xiàng)目完成之后，只需乘著電梯就可以前往太空，與搭乘火箭不同，不需要特別的訓(xùn)練，男女老少都可以輕松地進(jìn)行太空旅行。而且，由于發(fā)射不需要消耗大量燃料，所以成本可以縮減為火箭的幾十分之一。

另外，目前構(gòu)想中的宇宙太陽能發(fā)電技術(shù)也備受期待，從能源問題來看，其特征是收益巨大。希望大林組加油。＼(^▽^)／

在哪里建？

并不是在地球的任意地方都能建造宇宙電梯。

首先，必須得最大限度地考慮地球重力的影響�；�于這一點(diǎn)，赤道正下方被認(rèn)為是最理想的建造地點(diǎn)。地球的重力場(chǎng)不是完全均勻的，而是根據(jù)地域不同也會(huì)各不相同。由于地球離心力的關(guān)系，赤道上的重力是最小最穩(wěn)定的。據(jù)說目前最有可能的建造地點(diǎn)是加拉帕戈斯群島附近或是位于印度洋的馬爾代夫附近。

還有一個(gè)不能忽視的問題是太空碎片。

圖解：靜止型的概念圖

太空碎片，也被稱為太空垃圾，指衛(wèi)星軌道上的大量無用人造物體。伴隨著太空開發(fā)的進(jìn)程，其數(shù)量也在年年增加。包括細(xì)小痕跡在內(nèi)，國際太空站的日本太空實(shí)驗(yàn)室就有近500處撞擊痕跡，這樣下去受到嚴(yán)重?fù)p害也只是時(shí)間問題。宇宙電梯的高度是10萬千米，所以自然會(huì)有太空垃圾沖撞的危險(xiǎn)。

要想解決這個(gè)問題，就要在地球上適度移動(dòng)宇宙電梯的位置。

“真的能做到嗎？”

當(dāng)然不是容易的事情。但如果不固定在地面上，而是設(shè)置在海上浮島上的話，移動(dòng)就變得簡(jiǎn)單了，這是最理想的定位方法。電梯的升降場(chǎng)定在日本近海也不是沒有可能。

因碳納米管而有可能實(shí)現(xiàn)！

之前被認(rèn)為是不可能實(shí)現(xiàn)的宇宙電梯，卻因?yàn)槟撤N夢(mèng)幻般的材料而有了實(shí)現(xiàn)的可能。這個(gè)材料就是碳納米管。

納米碳管

碳納米管是碳原子像網(wǎng)狀一樣結(jié)合在一起的筒狀材料，比頭發(fā)絲還要細(xì)。但與它的輕便和粗細(xì)相反的是，它的強(qiáng)度可達(dá)到鋼鐵的20倍。對(duì)于宇宙電梯的電纜來說，這樣的高強(qiáng)度是最適合的，因此實(shí)現(xiàn)的可能性很高。靠著比頭發(fā)還細(xì)的纖維來實(shí)現(xiàn)如此宏大的項(xiàng)目，真的像夢(mèng)一樣不可思議，科學(xué)的發(fā)展再一次讓人吃驚。(′Д｀)

總結(jié)

宇宙電梯預(yù)計(jì)在2050年完成，還有很長一段時(shí)間，但這個(gè)項(xiàng)目正在一步一步地穩(wěn)步推進(jìn)。也有人認(rèn)為目前拉伸碳納米管的技術(shù)還不夠發(fā)達(dá)，不過日本的科技應(yīng)該可以解決這個(gè)問題吧。

用比搭乘火箭預(yù)算更低的方法來實(shí)現(xiàn)太空旅行，將來可能必須得排隊(duì)呢。(⌒∇⌒)