横空出世——天梯
SPACE ELEVATORS

自从上个世纪60年代开始，人们就利用高强度的缆绳或管道连接两个太空飞行器或者传递燃料。最近，NASA的科学家们有了更宏伟的计划，他们计划建造一个长4000公里的太空索道——太空电梯（Space Elevator，天梯）一直延伸到外太空。

尽管这听起来更像科幻而不是科学，马歇尔空间技术中心（Marshall Space Flight Centre）高级工程办公室（Advanced Projects Office）的科学家们依然把它列为未来可行的计划之一。

发射航天器开销最大的就是进入地球轨道这一阶段。建立一个永久的太空举重系统将为未来的太空探索和大众太空旅游提供一个平台。

科幻还是科学？

这个想法最初是100多年前一个叫Knostantin Tsiolkovsky的俄罗斯科学家提出的。他的想象是一个建立在塔尖的“天国城堡（Celestial Castle）”。但是直到20世纪70年代，一个受科幻小说家C. Clarke启发的技术报告才正式提出要建立一个太空电梯。

到2000年，太空电梯的设想提到了NASA的议事日程上来了。从地面固定站开始（Base station），太空电梯的出口（GEO Station）高度在50公里左右，高强度的碳缆绳继续向上延伸到达太空。在天梯的末端是一个用于平衡的建筑（Counterbalance），可能是一个空间站，也可能是一个太空旅馆。其中一个方案甚至计划在那里绑上一个小行星来保持平衡。（天梯结构如左图）

它如何工作？

科学家计划使用磁力轨道利用一些特殊的装置（maglevs）将旅客或者物品送上太空。这些装置可以以每小时几千公里的速度运送旅客和货物。正如Clarke所预见到的，高强度的碳纳米管将作为天梯缆绳的材料，这种物质如钻石一样坚固但比其造价低得多。

低成本的太空旅行

天梯的出现将大幅度地削减天空旅行的费用。现在让一名旅客进行一次穿梭（包括行李，即进入太空再返回地球的过程）需要花费大约6万英镑。而乘坐天梯可能只需要150英镑。但是不要太心急，NASA预计到本世纪末该技术才会比较成熟，并投入商业运做。

事实上，当问及Clarke本人认为何时才能将他的天梯设想转变为现实时，他说：“当每个人不再对它一笑置之以后，再过50年”。