“人造天梯”的概念，其实早在1895年就已经诞生。1979年，科幻大师克拉克进一步完善设想：“如果空间的物体能够保持与地面的相对静止，那么为什么不能从这个物体上方下一条缆索，用它把宇宙连接起来？”

 

    国际科学界相信，这种以前只存在于科幻小说中的场景，“在21世纪将成为现实”。如此自信到底基于何种理由？在送人上天的过程中，还有哪些障碍有待破解？

 

    首先面临“选址”问题

 

    一根特制的3.6万千米长缆绳，一端固定在地球赤道或东太平洋的浮动平台上，另一端紧紧抓住半空中的卫星或空间站；一列列形似胶囊的吊厢，载着人和货物沿着缆绳驶向太空……这就是“太空电梯”的工作场景。

 

    科学家推断，“太空电梯”运送一个人和行李的费用，大致相当于目前航天飞机运送费用的0.25%。同时，它可以重复使用，且无需对游客进行太多的专业训练。这将大大节省人类探索太空的成本，让空间站乃至外星球真正成为人类的度假胜地。

 

    “太空电梯”本质是一座永久性的缆绳式建筑，将地面与太空中的某一点连接起来，并允许运输工具沿着这条缆绳行驶。这听起来和我们常见的电梯确实大同小异，但难点首先在于两个点的“选址”问题：一方面，在地球上，需要选择合适的平台建造点。最好位于暴风雨、闪电和巨浪都较少的海域或赤道陆地区域，且应远离飞机航线；另一方面，要保证“太空电梯”相对于地面不发生飘移，另一端则须连上与地球同步运行的航天器或平衡物。

 

    由于引力等因素影响，目前在地球上尝试建造“太空电梯”面临着较大的考验，因此有科学家提出去月球试验的方案――从月球上空处建造垂向月球表面的“太空电梯”。

 

    这是因为，月球的引力只有地球的1/6，并且月亮上基本没有空气，依靠目前科技水平制造出的合成纤维缆绳就足够满足强度要求。另外，月球周围也不存在废弃的火箭推进器、卫星及其他太空垃圾带来的危险，从而使得这一试验得以免除“不测风云”。

 

    缆绳要“结实”不要“太重”

 

    选好了“起点”和“终点”，接下来面临的就是缆绳问题了。

 

    从理论上计算，“太空电梯”缆绳的材料强度，必须达到钢铁的180倍。只有这样，它才算得上足够结实，可以抵御强风冲击、硫酸腐蚀等。研究表明，地球上几百米高的摩天大厦，在风力的作用下会产生幅度10米以上的左右摇摆。对于暴露在太空中的缆绳来说，承受的风力更是成千上万吨。

 

    同时，缆绳也不能“太重太粗”，以免因自重过大而发生断裂。要知道，普通的钢丝就算从9千米的高空中垂下来，也会被自己的重量所拉断。

 

    1991年，制造“天梯”缆绳的材料终于有了突破。它就是碳纳米合成纤维，其密度只有钢的1/6，强度却是钢的100倍。一根缝衣线大小的碳纳米管，可以神奇般地承受一辆汽车的重力。

 

    然而，现在的碳纳米合成纤维仅能做出毫米级的实物，尚无法编织出长长的缆绳。这是因为，碳纳米管“生长”过程中，高温环境会导致催化剂很快失去活性，从而限制碳纳米管的长度。同时，随着催化剂失去活性，碳纳米管的密度也急剧下降。

 

    除了电梯自身的扰动，月球和太阳的引力作用以及太阳风的冲击，还会使缆绳不断摇晃。解决这一困扰，最简单的方法是放慢“天梯”的爬升速度。但这种以稳定代替速度的做法，对于超远距离的航天运输或旅行来说，显然难以接受。

 

    防辐射和动力供应也棘手

 

    电梯舱的防护性能，是另一个较为棘手的问题。地球外层分布着一条强度很高的辐射带。穿越这个区域时，人们容易受到致命的辐射。

 

    为此，有人建议在“太空电梯”外部建造一个防护层。但这会让“太空电梯”变得笨重和复杂，从而难以克服地球引力的影响。