2013年：乘着电梯去太空？(组图)

http://www.sina.com.cn 2003年09月14日10:01 南方都市报

图为“太空电梯”示意图。　　2013年：乘着电梯去太空？

　　专家称由于材料科学发展日新月异，第一架“天梯”有望10年后建成

　　建造“天梯”四步走

　　如何来制造“太空电梯”呢？太空科学家布拉德·爱德华兹博士介绍说，第一步，把一个携带“太空电梯”半成品的飞船或航天飞机发射到和地球同步的静止卫星所在的轨道上，使其和地球同步飞行；第二步，把这个半成品的“太空电梯”从飞船上放下来，落到位于赤道海面上的一个平台上，这个平台类似一般的海上发射卫星或飞船的平台；第三步，把半成品的“太空电梯”铆定在平台上，令飞船就漂浮在上面；第四步，用一个由激光束提供能量的爬升器在这个“太空电梯”的半成品上上下移动，并把更多碳纳米合成纤维缆绳拧在“太空电梯”半成品上，进一步完成“太空电梯”。整个制造过程大约要用两年半的时间。

　　24年前，科幻作家阿瑟·克拉克提出了一个惊世骇俗的大胆构想：建一座长达10万公里的“太空电梯”延伸至太空，让人类可以乘坐它到太空观光旅游。在当时，许多人都嘲笑他的想像太过天马行空，认为这是“不可能完成的任务”。但24年后，这项“不可能完成的任务”变得可能了。

　　9月13日到15日，“第二届国际太空电梯会议”在美国圣达菲市召开。与会科学家表示，由于材料科学的发展日新月异，特别是碳纳米材料的出现，令“太空电梯”不再是纯粹的科学幻想。更有专家乐观预言，第一架“太空电梯”将在10年后建成。9月13日《卫报》对此进行了报道。

　　“在大家停止嘲笑后的50年”

　　让人造卫星放下梯子以建立“登天之塔”，是英国著名科幻作家阿瑟·克拉克在他1979年创作的小说《天堂的喷泉》中提出来的。他设想在地球赤道上空的一颗地球同步轨道卫星上向下伸展出一个梯子，由于同步卫星在天空中相对地面没有移动，所以人类可以乘坐电梯到达近地宇宙空间做观光旅游。当时有人问克拉克需要多少时间才能实现“太空电梯”的梦想，他说，“在大家停止嘲笑后的50年”。

　　24年后，“嘲笑”克拉克的人已经不多。美国国家航空和航天局（ＮＡＳＡ）几年前就已将克拉克的“太空电梯”构想纳入“先进概念研究项目”中，并已经投入几百万美元对其进行研究。

　　从太空垂下10万公里缆绳

　　从理论上讲，“太空电梯”并不神奇。在地球赤道的太平洋洋面上建造一个平台，用飞船放下一条长达10万公里的缆绳并把它铆定在平台上，随着地球一起旋转。由于旋转所产生的离心力刚好抵消了地球的吸引力，于是，“太空电梯”就从地球到太空竖直起来了，这就像你在头顶上甩动一根一头栓着小球的绳子一样。然后，用一个由激光提供能量的爬升器在缆绳上上下移动，运送飞船、建筑材料甚至乘客。

　　第一架“天梯”10年后建成

　　但是，建造“太空电梯”最大的挑战就是找到制造这根缆绳的材料。它必须异常坚硬又要异常轻巧，还要能抵抗任何腐蚀。为了这个曾被称为“无法得到”的材料，科学家们足足等待了几十年。

　　直到1991年，ＮＥＣ公司的日本科学家饭岛住男发现了现在叫做碳纳米管的材料，事情才有了转机。进一步的研究发现碳纳米管有意想不到的性质，它比钢坚硬100倍，重量却只有钢的1／5，而且柔韧性极强足可以制成纤维合成物。科学家推算，只需要一根1米宽、如纸一般薄的碳纳米缆绳，就可以支撑起一部“太空电梯”。

　　迄今尚未有科学家成功制造出这种碳纳米合成纤维。但是在大会上，美国肯塔基大学的碳纳米技术专家安德鲁斯乐观地表示：“尽管目前还没有掌握大规模生产‘太空电梯’所需要的合成物质的技术，但是我们已经取得了不小的进展。”部分与会专家甚至乐观地估计，第一架“太空电梯”将在10年后建成。

　　太空科学家布拉德·爱德华兹博士估计，将“太空电梯”构想变成现实可能要花70亿美元，最早在2004年底时就可以将“太空电梯”的设计方案给定下来。

　　最大威胁来自太空垃圾

　　爱德华兹博士说，“太空电梯”将使火箭从此成为多余，因为用它进入太空要便宜许多。一旦建成后，“太空电梯”将可以把物资、成吨重的卫星甚至人缓缓运送到近地轨道上，时间大约需要7天半左右，回来也大约需要这么长的时间。进一步还可以建造通向月球，甚至火星的行星际“太空电梯”，到那时在太阳系里遨游就不是难事，而且价格低廉。爱德华兹博士估计，使用“太空电梯”升入太空的费用将只有目前的1／400，达到几百美元运送一磅，从而彻底解决当前困扰航天飞行的高昂的价格问题。

　　当然，“太空电梯”要抵御的灾难也不少。最大的威胁来自卫星以及太空垃圾对“太空电梯”的撞击。但爱德华兹博士表示，由于“太空电梯”的海面平台是浮动的，从而可以将撞击的影响减到最小。

　　实际旅程并不浪漫

　　爱德华兹博士最后提醒说：“和公众的浪漫想像截然不同，‘太空电梯’在运行时既无浓烟也没有火光，更没有激动人心的巨大噪音。它只是缓慢、悄无声息地顺着缆绳升入太空，令人感觉异常?撩啤！薄≡?