近日，日本向國際空間站發(fā)射了一對(duì)超小型衛(wèi)星，首次進(jìn)行“太空電梯”試驗(yàn)。

據(jù)稱，國際空間站將釋放這對(duì)邊長為10厘米的立方體衛(wèi)星，并用長約10米的纜索將它們連接，通過電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，一個(gè)類似電梯吊箱的容器將從纜索一端移動(dòng)到另一端。這將是人類首次在太空纜索上移動(dòng)容器。短短10米纜索，邁出了實(shí)現(xiàn)太空電梯的第一步。

太空電梯的概念早在1895年就由俄羅斯科學(xué)家齊奧爾科夫斯基提出。1979年，著名科幻大師克拉克在小說《天堂的噴泉》中，再次提出了太空電梯的設(shè)想。其實(shí)，太空電梯和普通電梯的原理相似：需要長長的纜索，一端固定在地球上，另一端固定在運(yùn)行于地球靜止軌道的平衡物（如大型衛(wèi)星或空間站）上，在引力和向心加速度的相互作用下，纜索被繃緊，電梯可沿纜索上下運(yùn)動(dòng)。

目前，人類進(jìn)入太空的主要工具為運(yùn)載火箭，為了擺脫地球引力，其自身攜帶的燃料占火箭總重量的90％左右。每運(yùn)送一千克有效載荷上天的成本至少需一萬美元，性價(jià)比很低。如果通過太空電梯進(jìn)行天地往返，雖然造價(jià)很高，但不需要?jiǎng)佑么罅咳剂?，建成后的運(yùn)行費(fèi)用會(huì)大大降低，還能像高速公路一樣24小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)。一項(xiàng)測算顯示，用太空電梯運(yùn)送人員和貨物到太空，成本只有目前所需的1%。

研制太空電梯的最大挑戰(zhàn)，是要開發(fā)出數(shù)萬千米長的超強(qiáng)纜索，據(jù)估計(jì)，纜索的總長度需10萬千米左右。這對(duì)纜索提出了很高要求：必須非常輕，而且要極其牢固，才能經(jīng)受得住大氣層內(nèi)外任何物體的撞擊。因此，很長一段時(shí)間，太空電梯都只是一種想象，直到1991年碳納米管的出現(xiàn)，才賦予了太空電梯更大的實(shí)現(xiàn)空間。碳納米管具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高的特點(diǎn)，一根像縫衣線粗細(xì)的碳納米管，就能承受一輛汽車的重力。目前，日本、美國、俄羅斯和歐洲航天局都在著手這方面的設(shè)計(jì)，方案大都由基座、纜索、吊箱和動(dòng)力系統(tǒng)等組成。

眼下，太空電梯的制造除了需要突破材料等方面的限制，還有許多安全問題需要解決，如雷擊、颶風(fēng)、流星、原子氧、太空碎片等對(duì)其運(yùn)行產(chǎn)生的影響。有些問題已有對(duì)策，如將基座選在無雷區(qū)以避免雷擊；也有專家建議選擇一個(gè)更適宜的中轉(zhuǎn)站，如在月球上建造太空電梯。因?yàn)樵虑虻囊χ挥械厍虻?/6，依靠目前科技水平制造的合成纖維纜索即可達(dá)到強(qiáng)度要求，而且月球周圍也不受雷擊、颶風(fēng)、太空碎片等問題的困擾。

無論如何，纜索都是太空電梯最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。近些年來，一些國家正緊鑼密鼓研制強(qiáng)度更高的碳納米管纖維材料，使太空電梯從天方夜譚朝著現(xiàn)實(shí)發(fā)展。也許在不遠(yuǎn)的未來，人類真的可以搭乘“天梯”進(jìn)入太空。