進(jìn)入電梯，按上升按鈕就到了太空，是不是很拉風(fēng)？在11月18日至20日召開(kāi)的2022空間技術(shù)和平利用（健康）國(guó)際研討會(huì)上，國(guó)際太空電梯聯(lián)盟主席、國(guó)際宇航科學(xué)院院士彼得·斯旺提出，未來(lái)太空電梯作為永久性物流基礎(chǔ)設(shè)施，可將物資和人員運(yùn)到太空，成為進(jìn)入太空的新通道。

有了太空電梯，去火星或許只要61天

造太空電梯，原理并不復(fù)雜。長(zhǎng)長(zhǎng)的纜繩懸在天地之間，一端固定在位于地球赤道的海洋上，另一端“抓住”地球同步軌道上的平衡物（如衛(wèi)星或空間站）。沿著纜繩，一個(gè)機(jī)器（太空電梯的轎廂）可以上下移動(dòng)。

斯旺介紹：“根據(jù)目前設(shè)計(jì)，太空電梯轎廂重約20噸，攀爬速度約為每小時(shí)200公里。未來(lái)，隨著纜繩加長(zhǎng)、轎廂攀爬速度加快，預(yù)計(jì)8天可到達(dá)地球同步軌道，14天可到達(dá)月球，61天可到達(dá)火星?！?/p>

“相比用火箭運(yùn)輸，太空電梯更環(huán)保、成本更低、重復(fù)使用率更高，因此也被稱(chēng)為‘綠色天路’?！彼雇忉?zhuān)针娞萦锰?yáng)能驅(qū)動(dòng)，不像發(fā)射火箭那樣消耗大量化學(xué)燃料。

而且太空電梯產(chǎn)生空間碎片的可能性微乎其微?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)，截至2020年1月，10厘米以上的空間碎片有2.9萬(wàn)個(gè)，1毫米以上的則超過(guò)1.7億個(gè)，這些碎片嚴(yán)重污染著空間環(huán)境。

“另外，利用太空電梯運(yùn)輸，每公斤物資運(yùn)輸成本約為500美元，比使用火箭更便宜?！眹?guó)際宇航科學(xué)院秘書(shū)長(zhǎng)讓·米歇爾·康坦表示。

斯旺認(rèn)為，未來(lái)人類(lèi)建火星村、月球村需要發(fā)射大量物資到太空，星際旅行也備受期待，太空電梯非常具有商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

但火箭發(fā)射不會(huì)因此被拋棄。國(guó)際太空電梯聯(lián)盟副主席丹尼斯·萊特稱(chēng)，火箭比太空電梯速度更快，能迅速穿越輻射帶，所以有人提出以“太空電梯+火箭”的方式運(yùn)輸，實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)?！叭绻烟针娞菘醋髫洿?，那么火箭就是貨運(yùn)飛機(jī)?！?/p>

設(shè)計(jì)方案可行，但實(shí)踐仍面臨挑戰(zhàn)

太空電梯之夢(mèng)由來(lái)已久。1895年，俄羅斯科學(xué)家康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基見(jiàn)到埃菲爾鐵塔后提出了太空電梯的設(shè)想?？苹镁藿嘲⑸た死嗽谄湫≌f(shuō)《天堂之泉》中也描繪了太空電梯。但由于技術(shù)障礙，太空電梯長(zhǎng)期停留在概念階段。

隨著航天技術(shù)不斷發(fā)展，建造太空電梯有了更多可能。據(jù)斯旺和萊特介紹，在材料方面，碳納米管和超強(qiáng)石墨烯被認(rèn)為是建造太空電梯纜繩的理想材料；在設(shè)計(jì)方面，科學(xué)家目前已提出8個(gè)比較穩(wěn)健、合理的科學(xué)設(shè)計(jì)方案；在工程方面，一些國(guó)家的科學(xué)家已開(kāi)展一些小型實(shí)驗(yàn)并準(zhǔn)備深入驗(yàn)證。

“當(dāng)然，在理論、技術(shù)和工程層面還面臨諸多挑戰(zhàn)。如動(dòng)力學(xué)和控制方法，新材料研發(fā)，設(shè)備設(shè)計(jì)和建造等?！敝猩酱髮W(xué)航空航天學(xué)院副教授史格非表示。

很多細(xì)節(jié)問(wèn)題有待科學(xué)家和工程師解答：太空電梯轎廂選擇何種驅(qū)動(dòng)模式？怎么克服重力影響？纜繩如何承受高能宇宙射線的轟擊并有效抗擺動(dòng)？電梯遭遇太空碎片和隕石沖擊怎么辦……

萊特說(shuō)，科學(xué)家預(yù)估2035年左右太空電梯初步投入運(yùn)行，用太空電梯載人則需要進(jìn)一步驗(yàn)證以確保其安全可行，或許到2045年左右實(shí)現(xiàn)載人，目前還沒(méi)有確切的時(shí)間表。面對(duì)這項(xiàng)耗時(shí)耗力耗錢(qián)的大工程，斯旺呼吁加強(qiáng)太空電梯的研究與合作。

科技日?qǐng)?bào)記者 代小佩

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