造個太空天梯，你就上天吧！

55年前的4月

尤里·加加林乘坐東方1號宇宙飛船起飛

在301千米高的近地軌道繞地球一周

完成人類歷史上首次載人太空飛行

47年前的7月

阿波羅11號載人飛船載著飛往月球

阿姆斯特朗與奧爾德林成功登月

邁出了人類的一大步

半個世紀過去了，人類進入太空的方式並沒有太大突破，還是使用載人火箭或宇宙飛船運輸，動輒上億美元的發射費用，讓太空旅行距離普通人的生活非常遙遠。

我們希望探索太空能夠變得簡單廉價，每個人都有機會從月亮的角度看看地球，現實的狀況是如果你想進入太空，只有兩條路，要麼成為萬里挑一的宇航員，要麼成為百萬富豪。

如果有一天，上天變得像上樓一樣簡單，普通人的太空之旅才算正式開始。為了達到這一目標，科學家做出了大膽的設想，既然上樓可以坐電梯，為什麼上天不能坐電梯？

| 太空電梯的原理

從理論上來說，太空電梯是可行的，而且比火箭和宇宙飛船更節能。

小孩拿著一個細繩，一端拴著重物，以手為軸心甩動繞圈，在靠近手心的一端繩子上有一隻螞蟻，在樹甩動的過程中不停地向重物的一端爬，當螞蟻達到那一端後，既達到了一定的高度，又擁有了轉動的速度。

這就是太空電梯的原理，發射火箭的推動力包括兩個方向，一個是垂直上升，一個是與地球表面平行的橫向加速，太空電梯就像繩子上的螞蟻，手部的軸心就像自轉的地球，只要順著軌道往高處爬升，達到頂端時藉助地球的自轉，就擁有了平行地表的轉動速度，比火箭節省了一個橫向的推動力。

| 太空電梯的構造

太空電梯主要包括四個結構，地表基座、線纜軌道、太空艙、升降艙。

升降的方式和普通的電梯類似，基座位於地球表面，穩固線纜的部分在地表之下，最頂層是電梯的出入口，太空艙是漂浮在近地軌道上的飛行器，線纜軌道連接基座和太空艙，升降艙是運載人和貨物的空間。

| 最大的挑戰是線纜軌道

建造線纜軌道需要重量強、廉價、堅韌的材料，硬度比目前可造出來的材料都要更強，石墨烯和納米鑽石線是比較有前途的兩種材料，但強度仍然不夠，線纜需要承受大氣腐蝕、輻射、隕石的撞擊。

太空電梯將是人類歷史上體量最大、建造難度最高的單體建築，任何一次線纜的斷裂都可能給人類或者太空帶來難以彌補的傷害，所以建造過程必須一次成功。

在材料和建造技術都還不成熟時，月球可以成為建造太空電梯的試驗場，月球的重力更小，降低了材料強度的要求，防彈纖維就能夠應用在月球太空電梯的建造中，還可以在小行星採礦來獲取能源。

| 太空電梯能夠帶來多少收益？

建造太空電梯的成本很高，但是帶來的收益更高。

按照目前的太空運輸成本計算，送1公斤的物品上太空需要2萬美元，送一個人上太空需要130萬美元，送一輛車上太空需要4000萬美元，建立國際空間站需要數十億美元。

使用太空電梯後運輸成本能夠降低99%，運送1公斤物品僅需200美元。

假設建造一個太空電梯需要200億美元，只要完成100噸物品的運送就可以收回成本，相當於把兩個國際空間站送上太空。

無論人類能不能造出太空電梯，都能夠在研究和嘗試的過程中學到很多。

探索太空的路上

偉大的夢想永遠都不多

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