太空电梯，是趋势？还是幻想？( 二 ) _小知识

从这种思路出发， IAA在2013年设计了一种太空电梯，在最初的40千米给飞船周全的护送，之后的路程中飞船将利用太阳能继续行驶，运送每千克货物花费$500，初期投资约为130亿美元（85亿英镑）。
对于在太空中，缆绳另一端，维持缆绳绷紧的配重物的选择，最初提案之一是俘虏一颗小行星。 IAA的报告称，未来这可能是一种选择，但目前还无法实现。
浮锚
IAA报告的作者们还表示，配重物必须耐辐射，能抵御来自流星的伤害和温度波动等。
他们同时提议地球端的锚点应该是一个有油轮或航空母舰大小的浮动平台，应该设置在赤道附近，因为这样可以让承载能力最大化。他们推荐的地点是加拉帕戈斯群岛以西1000千米的地方，因为那里很少有台风、龙卷风等极端天气。
日本五大建筑公司之一的大林组株式会社，去年声称计划建造一个更惊人的太空电梯，磁悬浮驱动的自动车行驶在轨道上，跟高速铁路很相似，这种设计将需要更高强度的结构。根据他们的设计，建造需要花费1000亿美元，但可以把运输成本降至$50-$100每千克。
毫无疑问，想要建成太空电梯，还有很多问题需要解决，如今唯一无法实现的大概就是缆绳本身， Swan说。
“找到制作缆绳的材料是目前的主要挑战， ”他说， “其他的的都是小菜一碟，我们现在都能实现” 。
金刚石缆绳
目前最有希望符合缆绳要求的材料是人造碳纳米管（CNTs），抗张强度为63吉帕斯卡（GPa），约为最坚固的钢的13倍。
自从1991年人类发明了人造碳纳米管，它的最大长度一直在稳步增加。 2013年中国研究人员称制成了半米长的人造碳纳米管， IAA报告的作者们预言， 2022年前长达一千米的人造碳纳米管将会问世；截至21世纪30年代，人造碳纳米管的最大长度就能满足太空电梯的要求。
与此同时，今年九月出现了一种有希望与人造碳纳米管抗衡的材料，宾夕法尼亚大学化学教授John Badding带领的团队在《Nature Materials》期刊发表的论文称，他们创造出了一种超薄的新材料“diamond nanothreads”（金刚石缆绳,一种由钻石构成的纳米级材料），比人造碳纳米管强度还要高。
他的团队把苯压缩到200000倍大气压，然后缓慢释放压力，这时原子开始重新排列，形成一种新的、高度有序的类金字塔型结构。
这些“小金字塔”连接在一起形成了一种超薄的螺旋结构，由于尺寸原因，我们无法直接测量它的强度，但理论计算表明，它比迄今为止最硬、最结实的合成材料强度还要高。
控制风险
“科学表明，金刚石缆绳和人造碳纳米管的强度足够满足太空电梯的要求，唯一的问题是如何把他们做的足够长”， Badding说。
如果材料的强度足够，把太空电梯组装起来就成了首要问题。当然还有些其他令人头疼的问题，比如：安全问题、资金问题、利益冲突等。
“当然还有一些困难，比如修建横贯大陆、巴拿马、苏伊士运河等的铁路”，他说， “这需要耗费大量的时间和金钱，但人类团结起来，问题都会解决，风险也会逐步降低” 。
即使是一向对太空电梯持消极态度的马斯克，也不敢全盘否定太空电梯。 “我认为太空电梯目前还没什么意义，但我更希望有人能证明我是错的”，他在去年的MIT研讨会上说。

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太空电梯，是趋势？还是幻想？( 二 )

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