2050年搭电梯上太空日本下周测试太空电梯技术希望能连接地球和空间站

更快更方便地遨游太空是人类不停追求的梦想。100多年以来，人们一直有一种构想，这就是建造连接地球和太空的电梯，从而可以像日常生活上下班一样前往太空。

如今，这种构想可能要成真了。日本下周将开展全球首个太空电梯试验，一个迷你版太空电梯将在两个微型卫星拉起的10米长线缆上试运行，测试太空电梯技术。若一切顺利，游客将有望在2050年乘坐太空电梯去太空度假了！

平衡端

平衡端使线缆获得支撑从而不会游走，位于距离地球表面3.6万公里远的即地球同步轨道上，是个太空站，是太空电梯的终点，也是太空任务的出发港。平衡物能拉紧自身与基座之间的线缆。

线缆

线缆从地球表面延伸至外太空，长度可能达到数万公里。

升降舱

升降舱类似传统电梯厢，由动力滑轮驱动，在线缆上实现上下移动，时速可达数百公里。

基座

基座位于整个系统的底部，处在地球之上。其作用是固定线缆，也是升降舱出发和降落时对接的港口。如果根基不稳，则整个系统就会崩溃。

太空首测

10米缆线试跑迷你版太空电梯

据报道，计划于9月11日开始的全球首个太空电梯实验，由日本静冈大学和建筑制造商大林公司合作完成。迷你版太空电梯主要部件，下周将搭日本宇宙航空研究所的H-2B火箭发射升空。

据透露，迷你版太空电梯系统将由以下部分组成：两个10厘米长的小立方微型卫星、一段10米长、由碳纳米管材料做成的线缆，以及一个长6厘米、宽3厘米、高3厘米的盒子。

测试时，两颗微型卫星将从国际空间站发射，它们之间由10米长的线缆连接；模拟太空电梯的盒子附着在线缆上，在动力的驱动下在线缆两端之间来回移动，以测试太空电梯的可行性。

静冈大学的研究成员表示，这个看似简单的实验，却是迈向未来几十年最终发展出大型太空电梯的第一步。“前往太空旅行将成为未来非常热门的路线。我相信，未来人类前往太空，会像现在搭电梯一样简单。”

据报道，大林公司的太空电梯方案包含了6辆椭圆形升降舱，每个大小为18米×7.2米，可容纳30人，用线缆连接位于赤道附近的基座和远在地球上空3.6万公里的空间站。升降舱附着在线缆上，由动力滑轮驱动，最初设计速度在200公里/小时，到达终点的空间站需要七八天时间。

百年梦想

从异想天开到筹划2050年运行

“太空电梯”这个想法最初诞生于19世纪，距今已经100多年。

1895年，火箭科学先驱、俄罗斯学者康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基前往巴黎，直插云霄的埃菲尔铁塔让他脑中突然闪现大胆的构想——一个建立在巨塔顶端的“天空城堡”。在构想中，为了前往这个天空之城，“太空电梯”这个概念自此产生。

过去30多年里，随着太空技术、材料技术及相关学科的发展，科学家们对于太空电梯理论进行了更深入和全面的探索。美国、日本、德国等国家的众多科研机构、商业公司开展了多项实验，不断尝试构建真实版的太空电梯。

日本是积极投入太空电梯研究的国家。10年前，日本太空电梯协会成立，该协会致力于推动太空电梯的研究开发，目标是到2050年建设高度可达10万公里的太空电梯，进行太空货物输送、太空采矿等。目前，有超过20个大学的团队加入该协会的项目。

大林公司负责人表示，只要这次实验证明太空电梯的原理可行，他们将全力研发，至少投入90亿美元，力求在2050年建成太空电梯并投入运营，到时能将乘客带到3.6万公里的高空太空舱俯瞰地球。

仍有挑战

从材料到安全还有数道难题待解

在欣喜的同时，人们也要看到，即将进行的这项实验距离真正运行的太空电梯仍很遥远，还有众多难题待解。

首先，第一道难关就是连接地球和太空站的线缆。

用什么材料制成足够轻却又足够坚固的线缆，是困扰太空电梯研究者数十年的最大挑战。从最普通的钢铁到最前沿的碳纳米管，全世界众多研究机构和商业公司的研发人员，正在进行着不断地试验，以求找到有极高强度、能承受大气腐蚀和太空微陨石撞击的材料。

据介绍，日本研究学者认为碳纳米管材料目前来看是非常合适的，正是这种比特种钢还要强20倍的新型材料制造了这次迷你太空电梯测试中的10米长线缆。

其次，地球上的基座应该如何建造也是难题。

在构想中，基座是座上万米的高塔，能够保证运输舱有足够空间停靠，还需要具备足够的强度，以承受由因离心力作用造成的张力，此外这座高塔还要抵抗地球引力、强风雷暴等自然天气的侵袭。

再次，太空电梯的动力系统被认为是不小的考验。升降舱用什么动力驱动，动力如何传送以保证能够在线缆上连续爬升数天。

此外，风险控制更是个大课题。

要知道，日常运行的电梯都有坠落的风险，爬行在数万公里线缆上的太空电梯更难免会遭遇意外。对于缆绳断裂是否有足够的保障预案，升降舱如何避免太空碎片和人造卫星的撞击……

目前来看，对于这些难题，现有的材料技术和太空技术还无法立刻解决，仍需要科学家继续寻找最佳方案。

（记者孟祥君编译）

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