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科技日报记者 付毅飞
一直以来，人类进入太空都要依托飞船火箭。这是件很烧钱的事。假如想登上月球，难度就更大了。
来自哈佛、剑桥和哥伦比亚大学的几位研讨生，期望改动这一现状。
他们在8月25日发表于arXiv网站的论文中，提出了一种“在技能上和经济上具有可行性”的“月球电梯”想象。这种被命名为“Spaceline”的月球电梯，中心是一条长约32万公里的线缆，一头固定在月球，一头伸向地球，结尾坐落间隔地上43000多公里的轨迹上。论文作者称，最简略版Spaceline的线缆分量不会超越40吨，契合其时重型运载火箭的运载才能。
在这一想象中，人们能够先乘坐航天器从地上飞到Spaceline结尾，搬运进入月球电梯后，花费数天或数周时刻抵达月球。反过来则能够用这种方法，将月球上的矿产资源运回地球。
对此，全国空间勘探技能首席科学传达专家庞之浩说：看上去很美，要完成很难。
我国航天科工集团二院研讨员杨宇光更直接地标明：看不到成功的期望。
太空电梯的缆绳还未研发出来
太空电梯的概念并不新鲜，1895年，俄罗斯科学家齐奥尔科夫斯基首先提了出来。1979年，科幻大师克拉克在小说《天堂的喷泉》中也说到这一想象。庞之浩介绍，跟着纳米技能的展开，太空电梯从开始被视为科幻，逐步让人们看到了完成的或许。
2012年，NASA前工程师迈克尔·莱恩宣称其兴办的公司能在8年内，使用现有技能在月球上制作太空电梯。不过现在期限将至，人们并没有看到这座电梯的影子。
研发太空电梯的最大应战，在于它的缆绳。庞之浩说，这种缆绳要有数十倍于钢材的强度，超轻的质量，以及能够接受的本钱。理论研讨核算标明，现在仅有能协助人类完成太空电梯愿望的资料是碳纳米管。这种资料只需缝衣针粗的一根，就能接受一辆轿车的分量；一根1米宽、像纸相同薄的碳纳米缆绳，强度就足以支撑一架太空电梯。许多国家都在对此展开攻关。
但是问题在于，这种资料还没有研发出来。有音讯称，2013年清华大学教授魏飞带领团队制备出单根长度超越半米的碳纳米管，创下了其时的世界纪录。但要知道，太空电梯所需线缆的长度要到达数万公里甚至数十万公里量级。
鉴于碳纳米管的工程使用遥遥无期，前述论文作者提出了用现有资料代替的计划，例如“Kevlar（凯夫拉）”。这是美国杜邦公司研发的一种芳纶纤维资料产品品牌，强度高、耐性好，做成防弹衣刀枪不入。不过它能否满意太空电梯的要求，在专家眼中明显并不达观。
太空电梯技能和本钱问题无法处理
假定资料过关，制作太空电梯还面对许多工程难题。
现已提出的太空电梯计划有几种，比如从地上伸向太空，顶端固定在地球停止轨迹空间站的；从月球“垂挂”下来，底部衔接空间站的；或是两端由航天器牵引，悬浮在地月之间的。杨宇光说，不管哪种太空电梯，现在都只存在理论上的或许性。关于工程施行来说，首先要大规模将资料送上天，这面对许多技能和本钱方面的问题现在无法处理。
别的，假如在地上建太空电梯，电梯的“底座”有必要建在赤道邻近，很或许是在人烟稀少的太平洋中心制作一个海上渠道。除了渠道要抵挡风波、避免搅扰船舶，电梯缆绳也要避开飞机航线，甚至避免被在轨运转的卫星或太空废物撞到，这都是麻烦事。
月球电梯的底端离地球有好几万公里，却是不会给卫星和飞机“添堵”。但庞之浩标明：“月球环绕地球滚动，只怕缆绳都拉不直。更甭说那么长的缆绳底子无法完成。”
杨宇光说，地月运动非常复杂，具有不规则性和不确定性，由地球、月球甚至太阳引力发生的摄动，将影响到太空电梯的稳定性。
悬浮式的太空电梯两端不靠，但相同躲不过引力影响。一起太空电梯还要饱尝空间辐射等恶劣太空环境的检测。
再退一步说，抛开工程问题，太空电梯还面对一个绕不开的论题——本钱。
前述论文作者宣称，制作Spaceline只需大约十亿美元，53次游览就能回本。一位作者标明：“这个太空电梯的价格之廉价让我大吃一惊，只需一个有点主意和热心的亿万富翁就有才能制作完成。”
这样的本钱预算让杨宇光大吃一惊。他很委（zhi）婉（bai）地标明：甭说十亿，十万亿也不行。
杨宇光说，依照现在宇航发射行情，将一公斤重的东西送到近地轨迹，均匀本钱大约是5000到1万美元，送到月球，本钱将呈几何增加。那么先不算资料费和各种设备的造价，光是把几十吨资料，以及空间站、工程设备送上去，运费就得花多少？
更重要的是，这样的月球电梯，对下降空间运输本钱的效果也很有限。杨宇光说，现在人类进入太空本钱最高的是六合往复，也便是从地上动身进入轨迹的阶段。而Spaceline将进口设在几万公里高度，恰恰遗漏了这个阶段。假如从近地轨迹动身，使用电推动技能前往月球或深空，其实不需要太多耗费，与乘坐太空电梯相差无几。
不管如何，太空电梯的想象为人类勾画了夸姣的远景。现在美国、欧洲、日本包含我国等，都有组织在展开相关研讨，业界普遍认为在本世纪内有望取得成功。庞之浩说，假如各国能够展开协作，研发进展或许能够更快些。
而关于Spaceline这样的月球电梯，杨宇光标明：“完全是没影的事，我觉得100年也做不出来。”
来历：科技日报 文中图片来自网络
修改：张爽（实习）
审阅：朱丽
