第4章 最新太空旅行法

有这么一个童话故事：一颗看起来并不怎么起眼的种子，被埋进了泥土里，只一会就长出了嫩绿色的小芽，然后开始迅速地长大，转眼工夫幼苗就长得跟成年大树一样高了，可是，它似乎并没有停下来的意思，反而越长越快，越长越高，终于冲破了云层，到达了天堂……

现在人们要进入宇宙，必须通过航天飞机才能实现，然而要进行一次航天飞行，却是一个非常复杂的过程，如果真能有个直接连接到天上的梯子，那样可容易多了。

这一梦想有望在2030年实现！届时利用先进的纳米碳管技术，人类将轻松“爬”上太空去旅行。

海空之间的太空梯

其实，修建直接通往宇宙的太空梯一直是人类的梦想。人们想像中的太空梯是这样的：“一根长达数万千米的缆绳，一头拴在海洋中的平台上，另一头则连在太空中的一个平衡锤上。缆绳随着地球一起旋转，由旋转所产生的离心力来抵消地球的引力，它便得到一个向外的张力，于是，太空梯就在地球和太空之间竖了起来。机器人升降机将沿着太空梯升降，将卫星、宇航员送入太空。”

目前，美国的一家公司向修建“太空梯”这一伟大目标迈进了一小步：他们已经成功完成了对名为“达摩克利斯之剑”机械爬升器的试验。这是一个可以沿着一条系在高空气球上的长带子，随意爬上爬下的新型机器。此次试验被认为是为将来利用太空梯，在地球与太空之间运送货物所进行的先驱性试验。而且，试验是秘密进行的。

这家公司负责人表示：“试验在华盛顿东部的一个地点进行，之所以不透露试验地点，主要是考虑到安全原因。万一我们那个23磅（约10千克）机器人从绳子上掉下来，我们可不愿意看到有现场观众正好在它下面。”

这次试验使用了一个直径约为4米的气球，一个工作人员在地面上用安全绳将气球固定在空中，气球上还连接着一条用合成玻璃纤维制作的“绳梯”，机械爬升器沿着这条“绳梯”升降。

试验当天，爬升器成功地向天空爬了大约305米，试验相当成功。这次试验让该公司的研究人员充满了信心：还可以升得更高、应该可以利用热气球升到1500千米的高空。不过，他们还需要进行一系列的试验——对通信系统、射程传感器、全球定位系统以及气温和摄像系统等进行评估。

完美的太空梯

太空梯研究小组清楚地认识到，在他们劳动成果被充分证明可以使用之前，他们还有很长的路要走。此次试验仅仅是朝着正确的方向迈出了一步，至少试验显示，硬件设计是正确的。但是，为了保证长长的太空梯牢固可用，还必须对太空梯材料提出更高的要求，幸亏纳米材料技术的出现为达成这一理想提供了一条“捷径”。

——坚固的梯身。为了这个目的，研究人员专门在美国新泽西州建立了一个纳米技术工厂。在这家工厂里，出乎人们意想之外的坚固材料正在一米一米地生产出来，现在最迫切要解决的难题，就是用什么样的方法把这些管子连接起来，要知道，管道连接得越长，对它的稳定性要求也就越高。

——想像不到的动力。太空梯上的那架升降机上上下下是需要动力的，但几乎所有的传统动力对于它都不太合适，要么是能量传送速度太慢：要么是能量在传送过程中消耗太大。在这个问题上科学家们想到了光：光在真空中的传播速度为299792458米/秒，根据爱因斯坦的相对论，没有任何物体运动的速度可以超过光速。这样的话，当升降梯上升到几万米光源充足的高空时，就不会有能量接济不上的情况发生了。

事实上，美国宇航局早在其“百年挑战”计划中，就提出了两项有关太空梯的设想，并且把这种想法设计成了一项科技竞赛：一项是“拴绳挑战”，另一项是“波束能量挑战”。“拴绳挑战”的目的是测试碳纳米管材料的强度和重量，而“波束能量挑战”则是测试以高强度光源为动力的太空梯爬升功能。每年都有不少大学和工业界的参赛队伍报名参加这项赛事的角逐。

目前，科研人员初步估计，未来数年内就可以完成太空梯的原型设计。但是，太空梯的升降梯制作则需要多花20年的时间才能完成。与此同时，“太空梯”也存在不少技术问题需要解决，例如：如何避免低空飞行的飞机撞上爬升器的缆索。有科学家就表示，可以在地球靠近赤道的位置建立浮动基地，以保持飞机的航线始终是500千米的距离。

人类的这一梦想真的会实现吗？期待着这一天的早日到来！