太空電梯?計畫10年內從月球通太空

2010-08-01 19:43

使用一根繩子連接地球和航天器，人們乘坐太空電梯上下穿梭？1895年，俄羅斯科學家首次提出太空梯概念，歷經上百年研究，這個夢想仍未實現。最大的挑戰在於，沒有人能造出數萬公里長的超強纜繩。然而，將於今年8月12日在美國華盛頓召開的「國際天梯大會」，卻準備向人們宣告這一夢想的「實際進展」。美國企業家邁克爾·萊恩甚至表示，他們準備另闢蹊徑，在10年內建成從月球通向太空的「月球天梯」。

未來乘「電梯」上太空？

據美國「今日宇宙」7月26日報導，邁克爾·萊恩在2003年成立了LiftPort公司，投入巨資研究從地球通往太空的天梯。太空梯基本上就是一條長長的纜繩一端固定在地球上，另一端固定在地球同步軌道的平衡物(如大衛星)上。

在引力和向心加速度的相互作用下，纜繩被繃緊，太空梯將利用太陽能或激光能沿纜繩上下運動。在正常情況下，太空梯可以一次運送30名乘客，在6個小時內抵達10萬公里外的太空，每磅貨物運輸成本不過數百美元，而運載火箭的每磅成本高達7000美元。一旦建成，目前地球上運程最長、達800多米的迪拜塔電梯無疑將被遠遠甩入塵埃。

天梯纜繩長達5萬公里

這一計畫受到了美國宇航局的高度重視，然而在2007年卻陷入財政危機，主要原因是製造纜繩的成本過高。人類目前已經擁有製造天梯纜繩的材料，那就是在1991年發明的碳納米繩。直徑1毫米的碳納米繩可以承載60噸重量，然而這種材料每克價值500美元，要製造一條10萬公里長的纜繩，超過任何機構的財力。

萊恩表示，眼下他的工作重心轉向月球梯。由於月球引力僅是地球的1/6，這可以大大降低對纜繩強度的要求。萊恩稱，目前日本生產的「柴隆 (Zylon)」複合纖維，成本相對較低，強度和耐熱性完全滿足製造月球梯的要求。據報導，這種材料已經普遍應用於防彈衣製造中。此外，構成月球梯的組件相對較輕，小型火箭就能將它們發射到月球。萊恩自信地表示，「在5到10年內，我們將實現‘月球梯’夢想。」

報導稱，月球梯至少需要長達5萬公里的纜繩，以月球可見區域中心為基點伸向地球。在地球和月球之間，存在若干「拉格朗日點」，它們與地球和月球的相對位置是基本不變的。月球梯將穿越「拉格朗日點」，向地球方向延伸。在一些更長遠的構想中，地球上的太空梯建好後將和月球梯連成一體，人們經過幾次換乘，可以方便地抵達月球。美國「CNET科技網」一篇文章略帶調侃地描述了未來太空梯中的情景，「電梯門打開，一名年老的電梯操作員彬彬有禮地向太空乘客們問道，‘請問在第幾層太空下梯？’」

未來月球開髮指望「天梯」

不過萊恩表示，月球梯不像是基於地球的太空梯，它將是一個較小的系統，只能運輸200至250千克的貨物，預計最先將用於在月球採集礦石標本。但它將加速人們對月球的開發，使月球成為人們前往火星和太空更深處的基地。

當然，月球梯的投入巨大，後期建設也會耗費更長時間。不過萊恩認為，月球梯項目有廣闊的前景，「這不是去到月球上插面旗幟，或是留個腳印，而是涉及到美宇航局預算核心部分，聚焦於技術開發與基礎設施建設，保證航天探索順利進行。」

實際上，美國宇航局近年來確實非常重視太空梯項目，已將建設太空梯列為了「百年挑戰」計畫的首個項目，每年舉行機器人攀爬纜繩和測試纜繩強度兩項賽事，在2009年的競賽中，美國一家機構成功使用激光能將機器人沿繩索送到900米的高度，取得年度大獎。