日本大林组太空电梯项目：从科幻到现实还有多远？

日本大林组太空电梯项目：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/20240710A04XH900

3.

https://www.sohu.com/a/784697034_570536

4.

https://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%A6%99%E6%B8%AF%E7%A7%91%E6%8A%80%E5%A4%A7%E5%AD%B8

5.

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

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

2024年上映的科幻电影《流浪地球2》中，太空电梯成为了最引人注目的场景之一。影片中，这座直通太空的“巨塔”不仅承担着物资运输的重任，还成为了紧张刺激的打斗舞台。然而，你可能不知道的是，这样的太空电梯，正在从科幻走向现实。

日本著名建筑公司大林组，早在2012年就提出了建造太空电梯的雄伟计划。按照最初的设想，这座连接天地的“天梯”将于2025年开工，2050年完工。然而，十年过去了，这个项目进展如何了呢？

根据大林组的设计方案，这座太空电梯将是一个前所未有的超级工程：

• 基地选址：在赤道附近的海面上建立“地球港”作为地面基地
• 线缆材料：采用碳纳米管这种超级材料，其强度是钢铁的100倍，重量却只有钢铁的1/6
• 结构组成：
  • 在300公里高度设置“近地轨道卫星投放门”
  • 在3.6万公里高度建设“静止轨道站”，包含居住单元和实验单元
  • 在9.6万公里的顶端设置平衡锤
• 运行方式：升降机以时速200公里的速度运行，大约一周时间可以到达静止轨道

然而，这个雄伟的计划面临着巨大的技术挑战。其中最核心的问题就是线缆材料——碳纳米管的制备。

理论上，碳纳米管的强度最高可达200GPa，200根比头发丝还细的碳纳米管就可以拉起一辆汽车。但是，要制造一根长达9.6万公里、分子与分子之间相连的单根碳纳米管，目前的技术还远远无法达到要求。

大林组负责太空电梯项目开发工作的技术本部未来技术创作部的渕田安浩承认，目前只能制造出不到1厘米的符合相关要求的碳纳米管。这意味着，要实现太空电梯的构想，材料科学还需要取得突破性的进展。

除了材料问题，太空电梯还面临着其他严峻的挑战：

• 太空垃圾威胁：随着太空碎片的不断增加，如何保护线缆和设施免受撞击成为一大难题
• 极端环境考验：线缆需要承受极端温度变化、空间辐射等恶劣条件
• 高昂的建设成本：预计耗资将超过1万亿日元（约合68亿美元），需要国际合作分摊费用
• 安全与法律问题：如何确保太空电梯的安全运行，以及相关的跨国界法律框架制定

尽管面临重重困难，太空电梯的构想仍然吸引着全球科学家和工程师的关注。一旦建成，它将彻底改变人类进入太空的方式：

• 大幅降低太空运输成本：预计可以将货物运送到太空的成本降至每磅57美元，远低于传统火箭
• 突破尺寸限制：可以运输更大、更重的载荷，为大型太空基础设施建设铺平道路
• 减少振动：更适合运输敏感设备和人员
• 环保节能：利用电磁技术和太阳能，无需携带大量燃料

虽然目前看来，太空电梯距离实际应用还有很长的路要走，但它代表了人类对太空探索的无限向往。正如大林组的项目负责人所说：“这是一个需要各方合作的项目，我们仍在寻找合作伙伴。”

在不久的将来，随着材料科学的进步和相关技术的突破，这个曾经只存在于科幻小说中的梦想，或许真的会成为现实。到那时，人类探索太空的方式将发生革命性的变化，太空旅行也将变得更加触手可及。