日本大林组太空电梯计划：从科幻到现实还有多远？

日本大林组太空电梯计划：从科幻到现实还有多远？

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https://www.sohu.com/a/803256627_163278

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https://new.qq.com/rain/a/20240614A03SC500

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https://36kr.com/p/2817675655416326

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https://zh.cn.nikkei.com/columnviewpoint/column/56247-2024-08-16-05-00-23.html

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http://m.top168.com/news/show-68592.html

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https://elevatorworld.com/zh-CN/article/2024-lift-industry-opportunities-and-challenges/

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https://zh-cn.futuroprossimo.it/2024/05/un-cavo-verso-linfinito-in-giappone-progettano-ascensore-spaziale/

2012年，日本著名建筑公司大林组提出了一项令人震撼的计划——建造一座通往太空的电梯。按照最初的设想，这座太空电梯将于2025年开工建设，2050年完工。然而，距离开工时间节点仅剩不到两年，这项雄心勃勃的计划进展如何？

根据大林组的设计方案，太空电梯将通过一根长达9.6万公里的碳纳米管电缆，将地球表面的基地与太空中的平衡锤相连。整个系统由多个关键部分组成：

• 地球港：位于赤道附近的海上基地，作为太空电梯的地面起点。
• 近地轨道卫星投放门：设置在距地面约300公里的高度，用于释放人造卫星。
• 静止轨道站：位于3.6万公里高的地球静止轨道上，配备居住单元、实验单元等设施。
• 平衡锤：位于9.6万公里的高空，用于保持整个结构的稳定。

按照设计，太空电梯将使用一种名为“升降机”的设备，以约200公里/小时的速度在电缆上运行，预计一周左右可到达静止轨道站。这种运输方式不仅能够运送人员，还可以将物资和卫星送入太空。

尽管太空电梯的原理看似简单，但要将其从概念变为现实，仍需克服诸多技术难题。其中最核心的挑战在于碳纳米管材料的制备。

碳纳米管因其极高的强度和轻质特性，被认为是制造太空电梯电缆的理想材料。理论上，碳纳米管的强度最高可达200GPa，这意味着200根比头发丝还细的碳纳米管就能拉起一辆汽车。然而，目前的技术水平还无法满足太空电梯的需求：

• 长度问题：太空电梯需要一根连续的、分子间相互连接的碳纳米管线缆，长度达到9.6万公里。而目前实验室中制备的碳纳米管长度尚不足1厘米。
• 大规模生产：即使解决了长度问题，如何实现这种高性能材料的大规模生产也是一个巨大挑战。

此外，太空电梯还面临其他技术难题：

• 空间碎片威胁：随着太空垃圾的不断增加，如何保护电梯结构免受撞击成为一大难题。
• 极端环境影响：太空电梯需要承受太空辐射、剧烈温差以及地球大气层内的恶劣天气条件。
• 同步定位要求：为确保太空部分与地面部分保持同步，太空电梯必须建在赤道上，这带来了选址和建设上的复杂性。

大林组预计，整个太空电梯项目的建设成本将高达1万亿日元（约合68亿美元）。即便解决了技术问题，如此庞大的资金需求也非一家公司或一个国家能够独自承担。因此，大林组正在积极寻求国际合作伙伴。

虽然目前太空电梯的建设时间表已经推迟，但这一构想仍然具有重要的战略意义。它不仅能够大幅降低太空运输成本，还可能开启人类探索宇宙的新纪元。正如科幻电影《流浪地球2》中展示的那样，太空电梯或许将成为未来人类在太空中自由穿梭的重要基础设施。

尽管面临重重挑战，但正如大林组未来技术创造部负责人渕田安浩所说：“只要具备所需技术，就可以开始建设。”随着科技的不断进步，这个看似遥不可及的梦想或许终将照进现实。