月球上建太空电梯更容易？8年内或成为现实

2012年10月31日10:56 | 中国发展门户网 www.chinagate.cn | 给编辑写信字号：T|T

关键词：太空电梯地球静止卫星太空垃圾地球同步轨道地球静止轨道缆索升降机

建在海上的太空电梯（示意图）。

难点在制造高强度缆索

太空电梯的原理并不复杂，基本上就是一条长长的缆绳一端固定在地球上，另一端固定在地球同步轨道的平衡物(如大型卫星或空间站)上。在引力和向心加速度的相互作用下，缆绳被绷紧，太空电梯将利用太阳能或激光能沿缆绳上下运动。

首先，要在大洋中建造一个漂浮的平台，这个平台要位于一个暴风雨、闪电和巨浪较少的海域，还要远离飞机的航线和卫星的轨道。太空电梯必须能防雷击，否则它将容易被斩断。据设计，太空电梯将重达20吨，整个外形很像一个圆球下面系一根长达10万千米缆索来充当太空电梯上下的轨道。

将履带轨道固定在缆绳的两端，并且依靠从地面发射的激光转换成的电能作为动力加以推动。它将建造成为管状的通道，沿轨道来回运行时，可以将航天器、各种货物和乘客带入太空。

简言之，要先发射卷有缆索的卫星或空间站，让缆索的一端借助重物坠回地面，最终与地球上的平台相连接，同时，另一端在位于外太空的卫星或空间站上展开。地球自转时，太空电梯缆索就会产生向上的离心力，而地球的重力将缆索往下拉，这样缆索就平衡了。

乘人的太空电梯是加压的密封舱。如要发射卫星，当卫星由太空电梯送到地球静止轨道高度时，自然就获得了沿静止轨道运行所需要的速度3.08千米/秒，而不需要另外加速就成为地球静止卫星。发射低轨道卫星时可使卫星沿太空电梯上升，到达预定高度时就离开太空电梯。这时卫星已经获得一定的切向速度，再补充一定速度就行了。如果加大补充速度，就可以使卫星脱离地球，飞向行星际空间。

目前，俄罗斯、美国和日本等国都在研制太空电梯。建造太空电梯的最大障碍来自缆索的建造。它必须非常轻和极其牢固，并能够经受住大气层内外向它袭来的任何物体的撞击。从理论上计算，制作缆索的材料强度必须达到钢铁的约180倍。随着纳米技术的发展，科学家不断开发出质量轻、强度高的碳纳米管纤维材料，现有的此类纤维材料强度已经达到了所需强度的约1/4，这使修建太空电梯逐渐成为可能。