太空電梯?也許你感到不可思議。這是科學家們對未來千年中,地球上會出現(xiàn)的新技術(shù)和新景觀做出的預測。
從理論上講,太空電梯并不神奇:只要在地球赤道附近的海面上建造一座平臺,將長達10萬千米的纜繩從距離赤道上空約36000千米的一顆人造地球同步衛(wèi)星上降下,并錨定在平臺上。由于地球自轉(zhuǎn),所產(chǎn)生的離心力恰好抵消地球的引力,這條纜繩便得到一個向外的張力并豎立起來,就像你在頭頂上甩動一根一頭拴著小球的繩子一樣。然后,讓一個由激光或磁場提供能量的升降器沿纜繩上下移動,運送乘客或貨物——這就是太空電梯的構(gòu)想藍圖。
將太空電梯的另一頭選擇在衛(wèi)星上,目的是保持與地球自轉(zhuǎn)同步。
為了保持重力平衡,太空電梯應由兩部分組成:自重心起往上、下兩個方向各自伸展出的幾萬米長的索道或者管道,它們分別被形象地稱為“吊天梯”和“甩天梯”。整個電梯類似于把地鐵軌道和列車豎立起來,在空中上下行駛。因為是垂直行駛,所以車與軌道之間應該有某種固定裝置。
與地球上的公共交通工具一樣,太空電梯的列車也將被設(shè)置成雙向?qū)﹂_,并在適當?shù)母叨劝惭b“站臺”,以便乘客和貨物上下。這些站臺實際上是固定在太空電梯上的空間站??紤]到它們本身的重量及列車的載重等因素,站臺的位置必須適當,因為這關(guān)系到太空電梯的平衡。如果失去平衡,巨大的拉扯力是很難靠太空電梯本身的強度來抵消的。事實上,即使處于完全平衡狀態(tài),按照計算,眼下也沒有一種能滿足太空電梯抗拉強度的材料,這也是太空電梯構(gòu)想面臨的一大技術(shù)難題。從理論上講,在現(xiàn)有材料中,抗拉強度能滿足太空電梯需要的材料唯有20世紀末發(fā)明的納米碳管,它的材質(zhì)比鋼鐵堅硬許多倍。
目前,日本科學家正尋求把太空電梯構(gòu)想變?yōu)楝F(xiàn)實,借助納米技術(shù)的新發(fā)展,研究打造“太空電梯”。太空電梯協(xié)會已在日本成立,第一屆“太空電梯”國際會議也于2008年11月在日本召開,商討為建設(shè)太空電梯定下時間表。當然,要建造這樣一架電梯耗費巨大,為時尚早。