太空电梯将发射？可不是你想的那样

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压倒一切的消息，来源:百度

太空电梯是一个完美的科幻概念。早在人类火箭之父齐奥尔科夫斯基的时代，他就已经提出了这个奇妙的想法:普通人可以像乘电梯一样，用一根连接天地的绳子*而廉价地往返太空。

美丽的太空电梯想象地图，来源:美国宇航局

报告中提到的所谓太空电梯是什么？

它的全称是空间绳系自主机器人卫星——微型电梯(STARS-Me)，这是STARS实验系列卫星的第四个任务。迷你电梯实际上是一个昵称，它的真正功能不是这样，事实如下。

1.由1运载的货物。HTV

日本已经向国际空间站执行了六次货运任务，JAXA在国际空间站上拥有希望实验舱、存储舱、扩展实验舱和机械臂。HTV能运输6.2吨货物，远远超过国际空间站的主要货物运输工具——进步号的2.4吨。在执行基本任务要求时，运载一些其他货物也是正常的。这次HTV-7飞行任务携带了另外三颗技术验证卫星，即STARS-Me、SPATIUM-I和RSP-00。

2.系留卫星

STARS系列任务用于验证空间应用技术:系留卫星或系留卫星。它的原理是利用电缆从母卫星上释放一颗副卫星或双星来进行伴飞。在香川大学和静冈大学的先后参与下，它可以*发布、检索和重用，以实现各种科学和工程研究目标。

星我使命艺术概念图，来源:静冈大学

STARS以低成本的微小卫星编队为特色:两颗微小的、魔方大小的(10厘米长的1U魔方)卫星通过一根大约10米长的细钢缆连接在一起。这个“我”任务之所以被称为迷你电梯，是因为钢缆上会有一个小滑块，可以在钢缆上移动。它具有“电梯”的视觉效果，因此得名，但可以肯定的是，它与太空电梯的概念无关。

3.你到底是做什么的？

星我任务主要由静冈大学开发。毕竟，对于两颗卫星来说，这只是几公斤的非常小的任务。其真正的功能是基本的技术验证和教育教学。它主要是通过无线电信号接收辅助来判断卫星状态:两颗卫星可以直接与地面通信。它们之间的距离和姿态会导致信号接收的轻微偏差。地面接收站可以通过两个信号的多普勒频移、比特率和信噪比的比较来反转这个小编队的姿态和距离信息。

中间的“电梯轿厢”(6*3*3厘米，比鸡蛋小)具有蓝牙功能，可以通过其中一颗卫星与地面通信，也出现在两颗卫星的相互拍照中。它还可以在绳索上缓慢移动，作为测试任务的附加目标，还可以验证双星+滑块的技术可行性。从这个角度来看，这确实是世界上第一个案例，但它更科学的名字应该是滑块。总的来说，这项任务只是一项实验验证性质的小任务，远非人人想象的“黑色技术”。

4.宣传角色

毫无疑问，太空电梯是一个吸引了全世界关注的大噱头，也导致了大林集团建筑公司出现在每一份新闻稿中。作为日本最大的房地产企业，大林集团在日本建造了无数的摩天大楼，太空电梯的概念一直是他们宣传的一个重要方向。在一所大学里，部分资助这样一个小型科研项目并不昂贵，但它已经获得了成千上万读者的关注，可以说是一次成功的品牌曝光。

因此，媒体报道“太空电梯”的消息可能就像把壁虎吹成剑齿虎。。。

那么，太空电梯真的可行吗？

太空电梯概念图，来源:布雅巴佐卡

只要说答案:不可行。随便举出十个理由来反驳:

1.太空升降机必须把它的重心放在地球同步轨道上，否则它相对于地球表面是不稳定的。这是绝大多数通信卫星的位置:围绕地球的旋转速度完全等于地球日，因此它相对于地球表面是静止的或同步的。这里的高度是35786公里，是摩天大楼电梯的几万倍！

2.为了确保重心在地球同步轨道上，需要在轨道外侧(地球静止轨道之外)匹配一个重量为10，000吨的巨大配重。目前，最强大的火箭只能将10-15吨的载荷送入这个轨道。

3.电梯在运行过程中会受到各种干扰。为了保持重心稳定，有必要灵活控制这个巨大的配重，它的质量已经远远超过了人类能够控制的航天器的极限——国际空间站(420吨)；

4.张紧的缆索需要承受很大的应力。碳纳米管是人类可用的最强材料，具有一定的应用潜力。然而，只有实验室中存在的材料才不能大规模生产。科学家只能以过高的成本生产极少量的实验产品。

5.即使碳纳米管的长径比为1000:1(相比之下，普通材料的长径比为20:1，这已经得到了很大的改善)，对于太空升降机的超长电缆的要求仍然不够。

6.不仅是强度问题，而且由于重力加速度和绕地球运动速度的不同，绳索不同位置受到的切向应力也不相同。人类没有柔性材料来满足这些要求。

7.地球的大气层受到极大的干扰。大气包括对流层、平流层、中间层、电离层等。对流层有风、雨、雷、闪电，平流层有横风，中层有严重的温度梯度和对流，电离层有高能粒子和磁暴等人类完全不知道的空间天气现象。很不容易走出1000公里的传统大气定义范围，不幸的是，整个旅程只完成了大约3%。

8.电梯轿厢并不简单。从无人驾驶到载人航天的任何变化都将意味着成本的急剧上升。人类是所有太空探索中最脆弱的一环。为了进入太空，太空电梯面临着复杂的大气环境和宇宙辐射环境，对电梯的保护必须极其严格，这无疑需要巨大的电梯轿厢，并且进一步需要增加绳索的应力、强度和尺寸以形成一个无尽的循环。

9.美国宇航局做了一些前期研究，最终放弃了。谷歌著名的x实验室研究了太空电梯的可行性，最终放弃了，因为它的技术难度“远远超过了人类现有的技术水平”。

10.载人航天已经越来越成熟。随着可回收飞行器和航天器的迅速发展，特别是商业航天的增加，航天成本也在迅速下降。太空电梯最吸引人的“价格优势”并不存在。

以上，现在停止，每个人仍然诚实地支持受控核聚变的可靠技术。改变它完全取决于人类(手动搞笑)！

(本文中显示的图片均经过授权)