太空電梯給航天活動帶來的收益是充滿了誘惑的，人類將來從地球靜止軌道起飛進入深空，或將帶來未來航天模式的改變。

日前有媒體報道，日本靜岡大學工學部的科研團隊與日本建設公司大林組合作開發(fā)了迷你版太空電梯，將視天氣情況在本月進行實驗。

負責研發(fā)的日本靜岡大學教授能見公博表示，實驗在國際空間站進行，研究人員將用一段10米長的鋼制纜繩，連接2顆邊長為10厘米的小型立方體衛(wèi)星，以此測試太空電梯模型的可行性。

作為一種低成本進入太空的方式，美國、日本、俄羅斯等各國的科學家都對太空電梯充滿了興趣，日本是最積極的國家之一，10年前就組建了“日本太空電梯協(xié)會”。

太空電梯概念早已有之

太空電梯的概念最初出現(xiàn)在1895年，由“航天之父”俄國科學家康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基提出。它的底端位于地面或平流層之上，頂部直達外太空，所以又名“天梯”。

由于它與地球保持相對靜止，從而可以用電梯把物品和人運送到太空。與這個概念緊密聯(lián)系的是地球靜止軌道，也即在地球赤道上空大約35786千米的高度上，衛(wèi)星受到的地球引力和它繞地球自轉所需要的向心力恰好相等，從而使這個軌道上的衛(wèi)星，在我們地面看來是保持靜止不動的。

為了能夠把太空電梯拉住，需要在地球靜止軌道之上放置一個比較重的平衡錘，從而使整體重心保持在靜止軌道。就像我們?nèi)粘３俗碾娞菀粯樱针娞菀残枰珠L又結實的纜繩，纜繩所需要的強度是鋼材的上百倍。由于長達36000千米的普通纜繩無法承受自身重量，所以只能考慮用納米材料來制作，目前最看好的是碳納米管。

太空電梯最下方的平臺，由于氣候影響，可能不方便設置在地面上，而考慮在平流層之上設計基地。由于近地面平臺只能設置在赤道附近，屆時那些如今人跡罕至的赤道區(qū)域將成為航天大國爭搶的“熱地”。當然除了地面氣候影響，太空電梯還必須考慮來自太空隕石、太陽風暴等情形的威脅，保證自身和貨艙、乘客的安全。

技術障礙制約太空電梯商業(yè)化

不過，航天技術的進展在近幾十年來一直不盡如人意，自從1969年實現(xiàn)載人登月以來，載人航天活動一直在近地空間徘徊，國際空間站的高度不過360公里。

制約航天活動的困難之一是化學燃料的低效率和昂貴的發(fā)射活動成本，比如，馬斯克的SpaceX公司進行的火箭回收實驗，就是為了降低發(fā)射成本。這些成本大多是由于我們?yōu)榱藳_破地球大氣層和近地引力所付出的。

如果太空電梯能夠實現(xiàn)，改用電力提升貨艙，直接上升至36000千米地球靜止軌道之上，也就是如今國際空間站高度的100倍，地球半徑的6倍，航天活動的效率和成本將會大大降低。別忘了，這時所需的電力可以從太空里直接獲得太陽能發(fā)電。在這個高度上，太陽能電池板幾乎可以24小時工作。

當然，正如日本大林組公司團隊的估計，要到2050年才可能實現(xiàn)太空電梯的商業(yè)運作，太空電梯面臨的困難也是可想而知的。建造一部現(xiàn)實的空間電梯成本約100億美元，對于充滿希望的航天工程來說，成本并不高，但它涉及的幾乎每一項技術都還是未知數(shù)。

比如，作為電梯最主要結構的纜繩——雖然在目前的設想中，碳納米管的強度能夠承擔這個工作，但如何生產(chǎn)長達36000千米的碳納米管纜繩還完全沒有頭緒，目前碳納米管生產(chǎn)技術仍然停留在米量級。

根據(jù)目前的設想，太空電梯從近地面出發(fā)，要用8天抵達地球同步軌道。這就意味著在航程中風險系數(shù)不小。比如，對航天活動最大的威脅之一是太陽風暴，其爆發(fā)活動噴射的高能帶電粒子流，會強烈干擾地球電磁環(huán)境，高能輻射還會影響航天員的健康。

盡管面臨著未知的研發(fā)成本、技術突破時限、安全風險等諸多問題，但太空電梯給航天活動帶來的收益是充滿了誘惑的，人類將來從地球靜止軌道起飛進入深空，或將帶來未來航天模式的改變。

未知太空的奧秘一直在召喚著勇敢的人類，日本的這項迷你太空電梯實驗至少讓我們知道，地球上一些最聰明、最富有想象力的人在努力挑戰(zhàn)極限，探索未來之路。30年后，也許這將成為人類社會的熱點。

標簽： 日本測試太空電梯