希臘神話中曾提到一架夢(mèng)想中的梯子——雅各布天梯，它將人們從地面到天空的道路打通，據(jù)說(shuō)雅各布就是在夢(mèng)中沿著這架梯子上天取得了“圣火”。據(jù)俄羅斯《真理報(bào)》報(bào)道， “天梯”這個(gè)設(shè)想將在最近幾年有突破性進(jìn)展。

　　希臘神話中曾提到一架夢(mèng)想中的梯子——雅各布天梯，它將人們從地面到天空的道路打通，據(jù)說(shuō)雅各布就是在夢(mèng)中沿著這架梯子上天取得了“圣火”。

　　我國(guó)古代有一個(gè)關(guān)于“昆侖天梯”的神話：傳說(shuō)在高峻巍峨的昆侖山頂峰上，有一株大樹(shù)叫作建木。這株樹(shù)紫褐色的樹(shù)干筆直地插向藍(lán)天，在樹(shù)頂上伸出無(wú)數(shù)枝條，向四周伸展，并長(zhǎng)著萬(wàn)年常青的綠葉，開(kāi)著千載不謝的花，結(jié)著永不枯落的金果。誰(shuí)要是能沿著這棵大樹(shù)攀登到頂，就能進(jìn)入天庭，得道成仙。

　　2015年大熱的科幻小說(shuō)《三體》也曾多次提及“太空電梯”。

　　人類對(duì)外太空的向往，從古至今都有“執(zhí)念”，一直設(shè)想著搭建“天梯”的種種可能。但經(jīng)過(guò)上百年的開(kāi)發(fā)與研究，這個(gè)夢(mèng)想至今仍未能實(shí)現(xiàn)。不過(guò)，近年隨著新材料科學(xué)的發(fā)展，“天梯”終于開(kāi)始一步步走進(jìn)現(xiàn)實(shí)。

　　運(yùn)輸成本將縮減 可由每公斤2萬(wàn)美元降至500美元

　　最早真正從實(shí)際操作的可能性出發(fā)提出“天梯”概念的人，應(yīng)該還是俄羅斯火箭專家齊奧爾科夫斯基。他從巴黎的埃菲爾鐵塔得到靈感，在1895年時(shí)大膽地提出，可以在環(huán)地球的一個(gè)靜止軌道上建設(shè)一個(gè)“太空城堡”，把城堡和地球表面用一根纜繩連接起來(lái)，就可以成為一架“天梯”。所謂“環(huán)地球的靜止軌道”，其實(shí)就是從地球發(fā)射的航天器在環(huán)繞地球運(yùn)行時(shí)，剛好與地球的自轉(zhuǎn)同步，于是它的運(yùn)行軌道就形成一個(gè)與地面相對(duì)靜止的軌道。從地面上看，該航天器就像固定在地球上空某個(gè)位置一動(dòng)不動(dòng)。

　　在當(dāng)時(shí)，齊奧爾科夫斯基的想法只能是個(gè)設(shè)想，無(wú)法付諸實(shí)踐。

　　但齊奧爾科夫斯基的想法吸引了無(wú)數(shù)科學(xué)家的目光，英國(guó)倫敦大學(xué)學(xué)院高度、空間和極端環(huán)境醫(yī)學(xué)中心創(chuàng)始人凱文·方曾在接受英國(guó)廣播公司(BBC)的采訪時(shí)說(shuō)：“我能理解人們?yōu)槭裁幢惶�空電梯的概念吸引。如果我們能以廉價(jià)和安全的方式進(jìn)入太空，整個(gè)太陽(yáng)系都將會(huì)成為我們的囊中之物�！�

　　的確，據(jù)國(guó)際宇航科學(xué)院(IAA)報(bào)告統(tǒng)計(jì)：一旦太空電梯建立，負(fù)載進(jìn)入太空的成本可由每公斤20000美元下降至500美元。這主要是因?yàn)�，目前的運(yùn)載火箭上，燃料需占80%的空間，14%的空間為火箭主要結(jié)構(gòu)，其實(shí)只有6%可以載人與貨物，而且火箭的發(fā)射以及回收成本都相當(dāng)高。

　　加拿大的托特技術(shù)公司也估算過(guò)，太空電梯如果能得以應(yīng)用，航天飛機(jī)的太空飛行成本能節(jié)省大約三分之一，同時(shí)還能大大地提高人類造訪太空的頻率。

　　為此，目前全球已有數(shù)個(gè)“天梯”項(xiàng)目正在積極進(jìn)行中。

　　建造材料仍高昂 一架“天梯”恐耗資70億-100億美元

　　1991年，日本研究員意外地發(fā)現(xiàn)一種新型材料碳納米管。它具有拉伸強(qiáng)度高、抗形變力強(qiáng)等極佳的力學(xué)性能，強(qiáng)度可達(dá)到鋼鐵的100倍以上，同時(shí)它的重量又很輕，同等體積的碳納米管只有鋼鐵的幾百分之一甚至幾千分之一，直徑1毫米的碳納米繩便可以承載60噸的重量，因此它迅速被科學(xué)家們公認(rèn)為是“制作天梯的最理想材料”。然而這種材料非常昂貴，每克已價(jià)值500美元。而“天梯”的規(guī)模顯然將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出人類目前能夠建造的任何一種大型建筑或工業(yè)器件，使用的材料的規(guī)模也會(huì)極大。那么，就算材料質(zhì)量已不成問(wèn)題，一架“天梯”的造價(jià)也將非常驚人。

　　1999年，受美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)資助，洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)所的布拉德利·愛(ài)德華茲博士制訂出“使用新型碳材料制造太空電梯”的方案，并發(fā)布了“用碳納米管材料制作太空電梯”的可行性報(bào)告。他指出，一架這樣的“天梯”成本應(yīng)為70億-100億美元，這仍然會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于那些大型的太空項(xiàng)目。

　　2005年3月23日，NASA宣布太空電梯已成為“世紀(jì)挑戰(zhàn)”的首選項(xiàng)目，至今每年都會(huì)舉行“機(jī)器人攀爬纜繩”和“測(cè)試?yán)|繩強(qiáng)度”這兩項(xiàng)賽事來(lái)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)成果。

　　但2014年，Google X的快速評(píng)估研發(fā)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，目前還沒(méi)有人制造出超過(guò)一米的完美的碳納米管鏈。而保守估計(jì)，搭好一架“天梯”需要上百萬(wàn)噸的納米材料，長(zhǎng)度達(dá)到3.6萬(wàn)米以上；不過(guò)同年9月，美國(guó)科學(xué)家約翰·巴丁又在《自然材料》上發(fā)表文章稱：他們研發(fā)出超細(xì)、超堅(jiān)固的納米線，比之前發(fā)現(xiàn)的碳納米管更堅(jiān)固更牢靠，可以用于制造超級(jí)堅(jiān)固的輕型繩索來(lái)搭建太空電梯。于是，“天梯”的項(xiàng)目很快又一次引起美國(guó)NASA與歐洲航天局(ESA)等研究機(jī)構(gòu)的重視。