人類太空電梯計劃有致命缺陷 將科幻電影變成現實有難度

不知從什麼時候開始，人類就真的開始著手想要將太空電梯這種原本只出現在科幻電影里的科技變成現實了。包括我們熟悉的谷歌，它的X實驗室都曾將太空電梯列為研發計劃。人們之所以敢這麼天馬行空，倚仗的就是正在發展中的碳納米管技術。碳納米管被一些人稱為「奇蹟材料」，它由碳原子組成六邊形從而生成管狀結構。碳納米管擁有古怪但能令科學家興奮的導電性、磁性和力學屬性，其抗拉強度是鋼的100倍，重量僅為後者的六分之一。

人類太空電梯計劃有致命缺陷 將科幻電影變成現實有難度

正因為如此，人們認為碳納米管技術如果能繼續發展，就足以能夠伸展到太空中，成為太空電梯必不可少的材料。我們眼下遇到的困難是碳納米管的強度僅是它應有的百分之一，而香港理工大學的研究者通過模擬找到了答案。

科學家創建了一個碳納米管模型，但有一個原子不在它該在的位置，使得其中一個六邊形變成了五邊形。這個小小的錯誤成為了一個極大的弱點，使得它非常容易斷裂。一旦發生這種情況，作用在結構其他部分的張力就會完全毀掉這個模型。

只是一個這樣小的錯誤，該碳納米管的理論最大抗拉強度就從100吉帕斯卡減少到40吉帕斯卡。如果類似這樣的瑕疵更多，那就會造成更可怕的性能衰減。據計算，要支撐起一座能夠實用的太空電梯，抗拉強度最少需要50吉帕斯卡。

科學家總結說：「只有質量極高的碳納米管才能夠達到它們理想的強度。大多數現在量產化的碳納米管都存在大量缺陷，而高質量的碳納米管又很難去量產。」

除非碳納米管的合成技術上有了飛躍性突破，否則使用這種材料來打造太空電梯就會是一件非常危險的事情。有人可能會認為等待突破並不是問題，但考慮到用碳納米管製造太空電梯意味著超過35000米長的一段材料中不能有哪怕一個原子的錯位，而且輻射和太陽風的影響使得這樣的電梯即使能打造完成，維護也是幾乎不可能的。這樣一來，碳納米管很可能就將不是我們實現太空電梯之路上最可行的辦法了。

沒有了太空電梯，我們如何能夠實現對太空的自由往來呢？SpaceX的可循環利用火箭似乎是個不錯的辦法。隨著技術進步，可能性總是存在的。

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