大林组公司提出的太空电梯概念图。 （大林组公司）

想象一下，有一条长长的绳索连接地球和太空，可以以极低的成本将我们送入轨道，并以创纪录的速度将我们弹射到其他世界。

这就是太空电梯的基本理念。

科学家 估计 , 乘坐 太空 电梯 到达火星不需要 六 到 八个月, 而是三 到 四个月, 最快40 天就可到达.

太空电梯的概念并不新鲜，但设计这样的结构并非易事，而且除了技术之外，还存在许多其他问题。

这就是为什么认真建造一个这样的机场的愿望是最近才产生的。

日本大林组公司认为其拥有专业知识。

日本计划2050年建成太空电梯

大林组公司因建造世界最高塔东京晴空塔而闻名，该公司于 2012 年宣布，将利用自己的太空电梯到达更高的高度。

该公司在同年的一份报告中表示，将于 2025 年开始建设这个耗资 1000 亿美元的项目，并可能最早于 2050 年开始运营。

我们采访了撰写该报告的石川洋二 (Yoji Ishikawa)，他是该公司未来技术创造部门的成员，以了解该项目在 2025 年之前的进展情况。

石川表示，尽管公司可能不会在明年开始建设，但他向《商业内幕》透露，目前公司“正致力于研发、粗略设计、建立合作伙伴关系和推广”。

有些人甚至怀疑这种结构是否可行。

“这是一个有点古怪的想法，”克里斯蒂安约翰逊说，他去年在同行评审的《科学政策与治理杂志》上发表了一份关于太空电梯的报告。

约翰逊说：“话虽如此，还是有一些真正的科学家真正支持这一计划，并真心希望实现这一目标。”

更便宜的太空路线

用火箭将人类和物体送入太空的成本极其高昂。例如，NASA 估计其四次阿尔特弥斯登月任务每次发射将耗资 41 亿美元。

原因在于所谓的火箭方程。进入太空需要大量燃料，但燃料很重，这就增加了所需的燃料量。“所以你会看到一种恶性循环，”约翰逊说。

有了太空电梯，你就不需要火箭或燃料。

根据一些设计，太空电梯将通过被称为爬升器的电磁飞行器将货物送入轨道。这些爬升器可以远程供电（例如通过太阳能或微波），无需机载燃料。

石川在为大林组公司撰写的报告中写道，这种太空电梯可以帮助将货物运送到太空的成本降低到每磅 57 美元。其他对太空电梯的一般估计价格为每磅 227 美元。

即便是 SpaceX 的猎鹰 9 号，其发射成本约为每磅 1,227 美元，是发射成本较低的火箭之一，但其成本仍约为太空电梯预计成本的五倍。

除了成本之外，还有其他好处。

约翰逊说，火箭不会爆炸，爬升器可以实现零排放。大林组公司的爬升器速度相对较慢，为每小时 124 英里，比火箭速度慢，震动也小，这对敏感设备来说是个好消息。

石川表示，大林组公司将太空电梯视为一种能造福全人类的新型公共工程项目。

地球上没有足够的钢材来制造太空电梯

目前，建造太空电梯的最大障碍之一是用什么来制作系绳或管道。

如果用钢铁等典型材料制成，为了承受巨大的拉力，管道必须非常厚。然而，“如果你试图用钢铁来建造它，你需要的钢铁数量将比地球上现有的钢铁数量还要多，”约翰逊说。

石川的报告暗示大林组公司可能会使用碳纳米管。纳米管是卷起的石墨层，而石墨正是铅笔所用的材料。

约翰逊说，与钢铁相比，这种材料更轻，在拉力作用下断裂的可能性更小，因此太空电梯可以小得多。但这也有一个问题。

虽然纳米管非常坚固，但它们也很小，直径只有十亿分之一米。研究人员还没有把它们做得很长。最长的也只有大约2英尺。

根据石川的报告，为了在到达地球同步轨道（物体与地球自转同步）时保持适当平衡，系绳至少需要长 22,000 英里。

“所以我们还没达到那个程度，”约翰逊谈到纳米管的长度时说道。“但这并不意味着不可能。”

石川说，相反，研究人员可能需要开发一种全新的材料。

其他障碍

无论材料是什么，仍然存在其他问题。

例如，太空电梯的系绳承受着巨大的张力，很容易断裂，约翰逊说。雷击可能会使它蒸发。还有其他天气需要考虑，比如龙卷风、季风和飓风。

约翰逊表示，虽然将系留基地设在赤道可以降低发生飓风的可能性，但它仍然需要位于公海，以使恐怖分子更难袭击。

为了弥补巨额的建设费用，还需要进行多次旅行。

这只是挑战的冰山一角。石川说，所有这些挑战都不可能由一家公司解决。“我们需要合作伙伴关系，”他说。“我们需要不同的行业。”

“当然，”石川说，“筹集资金非常重要。”

要按时开始建设并在 2050 年投入运营，需要克服很多障碍，尤其是因为石川估计需要 25 年才能建成。他指出，2050 年的估计总是伴随着技术进步的警告。“这不是我们的目标或承诺，”他说，但公司仍在瞄准这个日期。

“我认为这些时间估计是乐观的，”约翰逊说，“即使假设明天就能取得突破。