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天梯直上九重宵
（2004年12月31日 19:35:18）
来源：《太空探索》
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近年来，科学家提出的有关天梯的设想，以其诱人的前景和较现实的可行性，吸引了整个航天界。因为，天梯一旦建成，它就像高速公踏一样可以24小时运转，将航天器和旅游者带到太空去。由于天梯的运输费用将比火箭小两个量级，从而，人类将进入真正的“太空时代”。
从幻想到现实
这种大胆的设想首先是俄罗斯著名的航天科字家齐奥尔科夫斯基在1895年提出来的，他被巴黎的埃菲尔铁塔所激动，提出建造一个塔通向太空。他设想在一个纺锤形的缆绳的终端放置一个太空城堡，这个城堡在地球静止轨道上围绕地球旋转。后来，从20世纪50年代起，苏联和美国航天科学家对此进行了许多进一步的论证。1978年，著名太空科幻小悦作家阿瑟·C·克拉克根据他们的设想，写出了影响很大的科幻小说《天堂之泉》。他设想在地球赤道上空的一颗地球静止轨道卫星上向下伸展出一个梯子，由于地球静止轨道卫星在天空中相对地面没有移动，所以人类可以乘坐电梯到达近地宇宙空间去观光旅游。当时有人问克拉克需要多少时间才能实现“天梯”的梦想，他说：“在大家停止嘲笑后的50年。”25年后，嘲笑克拉克的人已经不多了。美国航宇局几年前就已将克拉克的“天梯”构想纳入“先进概念研究项目”中，并投入几百万美元对其进行研究。1999年，美国航宇局马歇尔中心的先进计划办公室，发表了《天梯：一种新世纪地球——太空的先进基础设施》，标志天梯将从幻想变成现实。
美国爱德华兹的设想
从理论上讲，天梯并不神奇，在地球赤道的太平洋洋面上建造一个平台，用飞船放下一条长达10万千米的缆绳，并把它锚定在平台上。随着地球一起旋转，由于旋转所产生的离心力刚好抵消了地球的吸引力，于是，天梯就从地球到太空竖直起来了，这就像你在头顶上甩动一根一头拴着小球的绳子一样。然后，用一个由激光提供能量的爬升器在缆绳上上下移动，运送飞船、建筑材料甚至乘客。但是，建造天梯最大的挑战，就是找到制造这根绳子的材料。它必须异常坚硬又要异常轻巧，还要能抵抗任何腐蚀。为了这个曾被称为“无法得到”的材料，科学家们足足等待了几十年。1991年，日本科学家发明了碳纳米管，这种材料比钢轻6倍，而韧度要比钢高出几百倍。尽管目前这种材料的生产成本太高，但牢固程度足够用来建造天梯。
有了材料，如何来制造天梯呢？美国太空科学家布拉德·爱德华兹博士在过去数年里一直都在潜心研究这个问题。他介绍说，首先把一个携带天梯半成品的飞船或航天飞机发射到地球静止轨道的卫星上，使其和地球同步飞行；然后把这个半成品的天梯从飞船上放下来。落到位于赤道海面的一个平台上，这个平台类似一般的海上发射卫星的平台；并把半成品的天梯锚定在平台上；最后用一个由激光束提供能量的爬升器在这个“天梯”的半成品上上下移动，并把更多碳纳米合成纤维缆绳拧在天梯半成品上，进一步完成天梯。整个制造过程大约要用两年半的时间。另外，根据专家设想，天梯也可由电磁能驱动。电磁能驱动技术目前已在日本和欧洲的高速列车上得到应用。建成后这个爬升器就可以沿着太空梯把物资、成吨重的卫星甚至人，缓缓运送到离地面约36000千米的地球静止轨道上，时间大约需要七天半左右，回来也大约需要这么长的时间。进一步还可以建造通向月球，甚至火星的行星际天梯，到那时在太阳系里遨游就不再是难事，而且价格也十分低廉。
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