科學家稱,太空電梯無法建造的真正原因,在於無法創造一種足夠強韌的材料作為電纜使用。
科幻小說作家Arthur C. Clarke通過1979年所寫的小說《天堂的噴泉》,向主流科學界和公眾介紹了太空電梯的概念。40多年來的基本原則沒有改變:太空電梯需要一根強大的電纜或者繩索,一端連接到地球,另一端連接到地球同步軌道中的一個平衡物上。太空電梯只需要火箭發射所耗能量和成本的一小部分,就能將人類和材料送入太空。而且太空電梯不需要燃燒昂貴的燃料,就能將沉重的物體運輸到低地球軌道上。這是一個集空想和實用於一身的概念,而且它已經激發了科學家和大眾的想像力。那麼太空電梯建造了嗎?
國際太空電梯集團將在今年8月份的年會上討論繩索鏈結技術。而且據傳聞,太空電梯是穀歌(微博)X實驗室正在開發的眾多未來專案之一。但是太空電梯只存在於科幻小說中的真正原因很簡單:我們還無法建造它們。洛克希德馬丁公司的副主席Jim Crocker正在為美國打造下一代載人太空飛船,他說道:“太空電梯的問題在於電纜材料的強度。你必須設計一根從太空延伸到地球的電纜,而且能夠上下運輸東西。”
科學家們尚未找到方法,來創造出一種既牢固又柔韌的材料作為電纜。目前有可能製造出比最結實的鋼鐵強壯百倍的納米材料。但是問題在於,一旦你嘗試建造的規模超過微米,納米材料的強度和剛度就開始降低。因此在太空電梯真正建造起來之前,這種設計問題必須找到答案,從納米尺寸轉變到宏觀尺寸如何讓它們保持相同的性能?現在這個問題讓科學家們困惑,但是Arthur C. Clarke認為太空電梯變成現實只是個時間問題。