科学家研究如何利用现有技术和材料使“太空电梯”成为现实

导读：太空旅行的最大挑战之一是逃离地球的轨道。无论是前往轨道空间站，还是前往月球，或者向其他星球出发，突破地球轨道是第一步，也是最大的一步。

太空旅行的最大挑战之一是逃离地球的轨道。无论是前往轨道空间站，还是前往月球，或者向其他星球出发，突破地球轨道是第一步，也是最大的一步。“太空电梯”长期以来一直是科幻小说的主要内容，承诺以创新的方式克服地球的轨道。

根据这个前提，一条长长的电缆，在赤道上固定在地球上，提供了一种将人、物资和车辆移入太空的方法。通过在系绳的远端有一个平衡装置，地球自转产生的离心力将克服地球引力，导致缆绳保持绷紧和垂直。

尽管早在1895年就被俄罗斯科学家Konstantin Tsiolkovsky描述过，但足以建造传统太空电梯的材料还不存在，或者说制造必要数量的材料是很困难的。然而，通过一些修改，一个电梯可能是可能的。科学家们一直在研究如何利用现有技术和材料使太空电梯成为现实。这些努力至少分为两个不同的阵营。

据Mashable报道，最有希望的方法是约克大学机械工程系教授George Zhu提出的方法，他与人合作撰写了一份关于这个想法的研究。该方法将涉及使用两条电缆，而不是一条，很像一个缆车系统。

“这就像缆车一样，从一个较低的航天器移动到一个较高的航天器，”George解释说。“它们在一个循环中不断前进，它们保持稳定。在技术方面，它几乎已经完成了......我非常有信心，我们将在22世纪之前拥有它。”

使用两根电缆，而不是一根，将更容易保持电梯的稳定，并防止地球大气层中的横风对它的冲击。这两根电缆将悬挂在地球表面，而不是固定在地球表面，进一步减少压力。即使需要用火箭来到达电梯的低层，总体成本仍将大大低于整个旅程中使用火箭。

虽然George认为这种设计在22世纪是可能的，但该项目的负责人，约克大学地球和空间科学与工程系副教授Brendan Quine，似乎对时间框架更加乐观。

他告诉Toronto.com：“我不想低估技术问题，（但）我认为它在10年内是可以实现的。”

另一个更加雄心勃勃的项目，是一个将扭转太空电梯方向的项目。剑桥大学的Zephyr Penoyre和哥伦比亚大学的Emily Sandford提议将太空电梯固定在月球上，而不是固定在地球上。

正如《麻省理工科技评论》所解释的，电缆将穿过拉格朗日点，这是地球和月球之间的一个点，它们的引力在这里相互抵消。这将是建立某种“大本营”的理想地点，在那里可以安全地进行建筑项目和科学实验。与地球轨道不同，该地区将提供真正的零重力，没有任何方向的引力。

这种特殊类型的太空电梯将不像传统的建议那样有助于脱离地球轨道，或在其附近的活动。然而，它将大大降低往返月球的成本和挑战，使“殖民外星”成为一种非常现实的可能性。

这两个提案的最好的一点是，它们可以完全用广泛可用的材料--如钛和铝--来建造，使太空电梯成为使用今天的技术的一个非常现实的可能性。