太空电梯是幻想吗？

李山

在科幻片《流浪地球2》中，太空電梯引发了许多观众的好奇。我们不禁要问：太空电梯真的会实现吗？

在回答这个问题之前，让我们看一下什么是太空电梯。顾名思义，太空电梯是一座巨大的电梯，其底端位于地表，顶端则位于高度约36000 千米的同步轨道（也被称为地球静止轨道）。

具体来讲，太空电梯有三个部分，第一部分是地表的基座，许多人认为基于海上移动基地的基座方案更具有可行性，因为可移动的站点能有效地规避各种地球天气问题和轨道碎片。基座必须位于赤道地区，否则无法使系统的重心处于需求的轨道。

第二部分是系缆，用某种性能强大的材料作为缆绳，联接底部基座和顶部的配重结构。

第三部分是轨道站点，这一部分位于整个建筑的最顶端，其作为配重来平衡太空电梯的自身重力，并使得太空电梯整体重心位于地球同步轨道，也即赤道上空35786 千米处。

太空电梯是一个极其庞大的巨型系统，而其能稳定存在的原因正是其精妙控制的系统重心。当重心位于同步轨道时，太空电梯自身产生的离心力将恰好相当于系统的总体重力，而向上的离心力和向下的重力像是“揪住”系缆的两端，把它“抻直”。

那太空电梯是用来做什么的？

简单地讲，太空电梯是一种极其廉价的太空运输系统。

在目前，人类主要依赖的太空运输方式是化学燃料火箭，每次发射都要消耗数百吨的液体燃料来把数十吨物资送入太空。这一方式是目前最简单有效的方案，但也意味着极其昂贵的成本。

利用太空电梯运输则廉价得多，由于太空电梯可以凭借系缆以慢得多的方式向太空前进，而不需要像火箭一样有极高的推重比；同时，太空电梯的轿厢是可以完全回收的。