從空間站垂下一根繩子，然後利用這根繩子運輸人和貨物到外層空間的設想早就出現了，大劉在他的《三體》一書中也描述過這個概念。這個裝置的名稱叫空間電梯。

這個概念的提出者是康斯坦丁.齊奧爾科夫斯基，他在19世紀末就提出了空間電梯的設想。齊奧爾科夫斯基是俄國的火箭專家和宇航先驅，他有一句名言：“地球是人類的搖籃，但人類不可能永遠生活在搖籃中。”他的一生都是在為人類走出搖籃而努力的。

圖：康斯坦丁·埃杜阿爾多維奇·齊奧爾科夫斯基 1857－1935年

在這個設想提出的差不多100年後，人類終於看到實現這個設想的希望，這就是碳奈米管。碳奈米管的硬度與金剛石相當，卻擁有良好的柔韌性，可以拉伸。它的強度比同體積鋼的強度高100倍，重量卻只有後者的1/6到1/7，而且熔點高達3652-3697℃。但目前和相當長的時間內還製造不出太空電梯可用的碳奈米管。

圖：碳奈米管

目前有兩種太空電梯的設計。

利用太空中一個平衡錘產生的離心力來抵消重力，這有點像運動員舞動鏈球。實現這一目的需要將平衡錘發射到離地心高度約3.6萬 km處。靜止型的缺點是需要發射較大的質量到太空中，成本較高。

這種空間電梯的結構和靜止型差不多，但不需要發射這麼多的質量到這麼高的軌道上，只需要在100千米的太空設定一個空間站以10-15馬赫的速度飛行就可以了，這種空間電梯的成本較低。

與大家想象的不一樣的是，電梯的一樓不是設定在地面的，它最好設定在對流層以上，這樣就不會受到惡劣天氣的影響。

目前，已經有公司在開展空間電梯的研究工作，Google X曾經做過空間電梯的計劃，但被否決了，他們認為這個技術現在還不成熟。日本的大林建設公司在2012年宣佈了建造空間電梯的計劃，他們預計在2050年前建設完成，但不知道現在進展如何了。

太空電梯是人類走向太空的一個便宜的運載方式，預估它的造價只需要100億美元，單位運輸成本比現在用火箭便宜太多。估計人類會在50年內掌握這個技術，屆時，普通人上太空應該是一個平常事情了。

只想問一個問題，如果爬樹的話，一個普通人能爬多高？？？

現在從空間站放下一條几百公里長的繩，不管它是用什麼材料做的，還是同樣的問題，爬樹的話，你能爬多高？

OK，關於問題就回答到這裡吧。

空間站繞著地球轉，連上繩子後，繩子就隨之纏繞地球，後來地球被繩子密密麻麻纏繞的不見天日，於是人類無法再為空間站提供繩子，空間站被現有的繩子牽著砸向地球。

這是一個太空電梯或者太空纜索的想法。透過這根繩子運輸貨物、旅客和太空飛船。

首先，要有一個平衡物、一根10萬公里長的纜繩和一座基站。平衡物是要保證整套系統的質量中心會處在地球同步軌道上，必須保證系統和地球同步運轉。但是這個平衡物用空間站來，顯然質量是不夠的，至少得是一個小行星。怎樣才能捕獲一個小行星呢？

纜繩也必須非常堅固，否則地球上的風暴就可能是它斷裂。纜繩的材料該用什麼呢？目前的候選材料是碳奈米管，是強度最大的材料。問題是它的製造非常困難，目前無法滿足纜繩的長度要求。

地面上必須建造一座基站，最好是海上平臺，這樣可以移動，能夠避免惡劣的天氣，還可以調整纜繩的位置，避開高處的太空垃圾。海上基站的法律問題目前也是空白。

這個太空電梯的方法，科學家們的確研究過，但是上述的問題，目前還難以解決，所以短期內是無法實現的。

蝸牛揹著沉重的殼兒，一步一步地往上爬！當然，靠人的手，是不可能爬那麼高的。我是在上世紀80年代末的《當代科學之門》這本科普小冊子上面讀到：“太空電梯”計劃的。

當時最可靠的設計思路就是在地球定點同步軌道部署一個空間站（距離地面大約36000公里），垂向地面碳纖維軌道，寬度50cm，厚度5-7mm，利用機械平臺上升裝置，將50kg的載荷，以每小時50公里的速度上升，大約30天就可以抵達空間站，看起來很漫長對不？可是這樣子不需要耗費大量化學燃料，環保，經濟，每公斤的運費只有2000美元左右。便於向空間站運送食物、水、空氣等消耗品。

現在的問題主要集中在：

1）同步軌道空間站的建設難題，目前的國際空間站，距離地面平均高度只有405公里，公轉週期90分鐘，1000多億美元，已經是天價花費了，如果要建設同步軌道空間站，費用可能是國際空間站總費用的20倍，目前國際上沒有哪個國家或者經濟組織可以一次性提供這樣的龐大資金。作為錨定的定點同步空間站不可能只有數百公斤，而是數百噸。

2）碳纖維軌道的自重，一般碳纖維材料的密度是:1.5~2.0g/cm³，取最輕，這樣長度規模的軌道重量就達到了：135000噸！軌道的自重就可以將碳纖維材料扯斷了。

3）電離層以上的高溫，地球的大氣有著明顯的層狀結構，在電離層，由於大氣分子接受到Sunny和高能粒子的撞擊，溫度超過了1000度，會對軌道材料造成極強的燒蝕作用。

因此，這個美好的計劃就此擱淺，如果真的要實現該計劃，材料科技是關鍵！