大林组用碳纳米管打造低成本太空电梯，2050年能否成真？

大林组用碳纳米管打造低成本太空电梯，2050年能否成真？

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

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2050年，人类能否乘坐“太空电梯”直达宇宙？

这一看似科幻的设想，正在日本建筑巨头大林组公司的努力下逐步走向现实。该公司计划使用碳纳米管作为关键材料，打造一部前所未有的“太空电梯”，目标是在2050年实现这一宏伟构想。

太空电梯的概念最早可以追溯到19世纪末，但直到碳纳米管的发现，这一构想才具备了实现的可能性。碳纳米管具有惊人的强度和轻质特性，理论上最高可达200GPa，这意味着200根比头发丝还细的碳纳米管就可以拉起一辆汽车。其密度仅为钢的1/6，但弹性模量是钢的5倍，抗拉强度更是达到钢的100倍，且常温下热导率远超其他金属材料。

然而，要将这一材料应用于太空电梯，仍面临巨大的技术挑战。大林组计划使用的碳纳米管需要达到9.6万公里的长度，且必须是分子与分子之间相连的单根结构。目前，技术上只能制造出不到1厘米的符合要求的碳纳米管。如何实现大规模制备，是项目成败的关键。

尽管面临重重挑战，太空电梯的潜在商业价值依然令人瞩目。据估算，太空电梯可以将货物运送到太空的成本降至每磅57-227美元，而目前即使是发射成本较低的SpaceX“猎鹰9号”火箭，每磅发射成本也高达1227美元。这意味着太空电梯有望将发射成本降低至现有水平的1/5甚至1/20。

除了显著的成本优势，太空电梯还具有其他重要特点。它不需要火箭或燃料，可以利用电磁技术为升降机提供动力，并通过太阳能或微波技术远程输电。这不仅消除了对燃料的需求，还避免了火箭发射时的振动问题，特别适合运送敏感设备。此外，太空电梯在运输尺寸较大的载荷方面也具有明显优势。

尽管前景诱人，但大林组的太空电梯项目仍面临诸多挑战。除了碳纳米管制造技术的瓶颈，太空中的空间碎片、强宇宙辐射、剧烈温差，以及地面的极端天气等自然因素都可能对太空电梯构成威胁。此外，项目预计耗资1000亿美元，需要多方合作才能完成。

大林组计划在赤道附近的海上建设“地球港”基地，通过碳纳米管缆绳连接不同高度的太空设施。升降机将以时速约200公里的速度运行，预计一周左右可到达3.6万公里高度的地球静止轨道。这一构想如果实现，将彻底改变人类进入太空的方式，为太空旅游、科研和资源开发带来革命性的变化。

然而，正如大林组未来技术创作部的渕田安浩所承认的，这一项目需要各方合作，目前仍在寻找合作伙伴。尽管面临重重挑战，但随着技术的进步，太空电梯从科幻走向现实的那一天，或许并不遥远。