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太空电梯是如何运转的？未来有没有可行性？

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发布时间：2016-12-08加入收藏来源：互联网点击：

太空电梯是如何运转的？未来有没有可行性？

回答于 2019-09-11 08:43:50

回答于 2019-09-11 08:43:50

太空电梯的设想最早由俄国科学家齐奥尔科夫斯基于1895年提出的。1960年，苏联工程师尤里·阿尔楚塔诺夫在发表的学术文章里又提出了建造太空电梯的设想。1979年，英国著名科幻作家阿瑟·克拉克在他的科幻小说《天堂的喷泉》一书中将太空电梯变成现实，引起了公众读者的兴趣和关注。

太空电梯的设想说起来很简单。我们都知道地球同步轨道卫星吧，这种卫星位于地球赤道上空约36000公里处围绕地球运行的圆形轨道，绕地球运行周期与地球自转同步，因此卫星与地球之间处于相对静止的状态，永远在赤道上某个点的上空。

那么好了，如果在这种卫星上放下一条梯子，梯子的另一端固定在卫星对准地球的固定点上，那么这个梯子也会和地球同步自转，以后人类想上太空，只要沿着这个梯子上去就行了——当然不是爬上去，设计某种电梯式的东西就可以了。

这比坐火箭上太空要好得多，一个是更安全，再一个也更便宜。而且，这不是方便很多吗？真有了这种太空电梯，想上天就不是什么太难的事儿了。

不过设想虽然好，难度也很大，最显而易见的问题是，什么材料来做这种电梯呢？

用钢索是不行的，因为它太重了。有人做过计算，仅仅将50公里长的钢索悬挂在空中，它自身的重量就足以将自己拉断了。

改用质量轻且更牢固的合成纤维怎么样？有人做过计算，它能承受的长度可以达到数百公里，然而，这比起太空电梯需要的36000公里，也是连零头都不够。

不过，上世纪90年代以来，碳纳米管纤维材料横空出世，据说现有碳纳米管纤维材料强度，已经达到了建造太空电梯所需强度的约1/4，似乎太空电梯真有了某种现实可能性。

虽然自那以后，关于太空电梯有了很多研究，但人们发现，技术上还是存在大多难以克服的困难。比如，现有的碳纳米管材料，不但离建造太空电梯所需仍有不小差距，而且即便是这样的材料，也仅是在实验室中存在，无法量产，科学家们只能制造出极微量的实验品，且花费是天价。

更何况，为了保证重心平衡，太空电梯另一端的地球同步轨道上，必须要有一个重量达万吨级别的同步卫星。而人类目前最强大的火箭仅能运送10-15吨级别的载荷到此轨道。

因此，太空电梯虽然有理论上的可能，但要实现它，至少目前的技术还是完全不现实的。