希臘神話中曾提到一架夢想中的梯子——雅各布天梯，它將人們從地面到天空的道路打通，據(jù)說雅各布就是在夢中沿著這架梯子上天取得了“圣火”。據(jù)俄羅斯《真理報》報道， “天梯”這個設(shè)想將在最近幾年有突破性進(jìn)展。

　　希臘神話中曾提到一架夢想中的梯子——雅各布天梯，它將人們從地面到天空的道路打通，據(jù)說雅各布就是在夢中沿著這架梯子上天取得了“圣火”。

　　我國古代有一個關(guān)于“昆侖天梯”的神話：傳說在高峻巍峨的昆侖山頂峰上，有一株大樹叫作建木。這株樹紫褐色的樹干筆直地插向藍(lán)天，在樹頂上伸出無數(shù)枝條，向四周伸展，并長著萬年常青的綠葉，開著千載不謝的花，結(jié)著永不枯落的金果。誰要是能沿著這棵大樹攀登到頂，就能進(jìn)入天庭，得道成仙。

　　2015年大熱的科幻小說《三體》也曾多次提及“太空電梯”。

　　人類對外太空的向往，從古至今都有“執(zhí)念”，一直設(shè)想著搭建“天梯”的種種可能。但經(jīng)過上百年的開發(fā)與研究，這個夢想至今仍未能實現(xiàn)。不過，近年隨著新材料科學(xué)的發(fā)展，“天梯”終于開始一步步走進(jìn)現(xiàn)實。

　　運(yùn)輸成本將縮減 可由每公斤2萬美元降至500美元

　　最早真正從實際操作的可能性出發(fā)提出“天梯”概念的人，應(yīng)該還是俄羅斯火箭專家齊奧爾科夫斯基。他從巴黎的埃菲爾鐵塔得到靈感，在1895年時大膽地提出，可以在環(huán)地球的一個靜止軌道上建設(shè)一個“太空城堡”，把城堡和地球表面用一根纜繩連接起來，就可以成為一架“天梯”。所謂“環(huán)地球的靜止軌道”，其實就是從地球發(fā)射的航天器在環(huán)繞地球運(yùn)行時，剛好與地球的自轉(zhuǎn)同步，于是它的運(yùn)行軌道就形成一個與地面相對靜止的軌道。從地面上看，該航天器就像固定在地球上空某個位置一動不動。

　　在當(dāng)時，齊奧爾科夫斯基的想法只能是個設(shè)想，無法付諸實踐。

　　但齊奧爾科夫斯基的想法吸引了無數(shù)科學(xué)家的目光，英國倫敦大學(xué)學(xué)院高度、空間和極端環(huán)境醫(yī)學(xué)中心創(chuàng)始人凱文·方曾在接受英國廣播公司(BBC)的采訪時說：“我能理解人們?yōu)槭裁幢惶�空電梯的概念吸引。如果我們能以廉價和安全的方式進(jìn)入太空，整個太陽系都將會成為我們的囊中之物。”

　　的確，據(jù)國際宇航科學(xué)院(IAA)報告統(tǒng)計：一旦太空電梯建立，負(fù)載進(jìn)入太空的成本可由每公斤20000美元下降至500美元。這主要是因為，目前的運(yùn)載火箭上，燃料需占80%的空間，14%的空間為火箭主要結(jié)構(gòu)，其實只有6%可以載人與貨物，而且火箭的發(fā)射以及回收成本都相當(dāng)高。

　　加拿大的托特技術(shù)公司也估算過，太空電梯如果能得以應(yīng)用，航天飛機(jī)的太空飛行成本能節(jié)省大約三分之一，同時還能大大地提高人類造訪太空的頻率。

　　為此，目前全球已有數(shù)個“天梯”項目正在積極進(jìn)行中。

　　建造材料仍高昂 一架“天梯”恐耗資70億-100億美元

　　1991年，日本研究員意外地發(fā)現(xiàn)一種新型材料碳納米管。它具有拉伸強(qiáng)度高、抗形變力強(qiáng)等極佳的力學(xué)性能，強(qiáng)度可達(dá)到鋼鐵的100倍以上，同時它的重量又很輕，同等體積的碳納米管只有鋼鐵的幾百分之一甚至幾千分之一，直徑1毫米的碳納米繩便可以承載60噸的重量，因此它迅速被科學(xué)家們公認(rèn)為是“制作天梯的最理想材料”。然而這種材料非常昂貴，每克已價值500美元。而“天梯”的規(guī)模顯然將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出人類目前能夠建造的任何一種大型建筑或工業(yè)器件，使用的材料的規(guī)模也會極大。那么，就算材料質(zhì)量已不成問題，一架“天梯”的造價也將非常驚人。

　　1999年，受美國國家航空航天局(NASA)資助，洛斯阿拉莫斯國家實驗所的布拉德利·愛德華茲博士制訂出“使用新型碳材料制造太空電梯”的方案，并發(fā)布了“用碳納米管材料制作太空電梯”的可行性報告。他指出，一架這樣的“天梯”成本應(yīng)為70億-100億美元，這仍然會遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于那些大型的太空項目。

　　2005年3月23日，NASA宣布太空電梯已成為“世紀(jì)挑戰(zhàn)”的首選項目，至今每年都會舉行“機(jī)器人攀爬纜繩”和“測試?yán)|繩強(qiáng)度”這兩項賽事來檢驗實驗成果。

　　但2014年，Google X的快速評估研發(fā)團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，目前還沒有人制造出超過一米的完美的碳納米管鏈。而保守估計，搭好一架“天梯”需要上百萬噸的納米材料，長度達(dá)到3.6萬米以上；不過同年9月，美國科學(xué)家約翰·巴丁又在《自然材料》上發(fā)表文章稱：他們研發(fā)出超細(xì)、超堅固的納米線，比之前發(fā)現(xiàn)的碳納米管更堅固更牢靠，可以用于制造超級堅固的輕型繩索來搭建太空電梯。于是，“天梯”的項目很快又一次引起美國NASA與歐洲航天局(ESA)等研究機(jī)構(gòu)的重視。