坐电梯去火星？这个梦想并不遥远

　　本报记者代小佩
　　进入电梯，按上升按钮就到了太空，是不是很拉风？在11月18日至20日召开的2022空间技术和平利用（健康）国际研讨会上，国际太空电梯联盟主席、国际宇航科学院院士彼得斯旺提出，未来太空电梯作为永久性物流基础设施，可将物资和人员运到太空，成为进入太空的新通道。
　　有了太空电梯，去火星或许只要61天
　　造太空电梯，原理并不复杂。长长的缆绳悬在天地之间，一端固定在位于地球赤道的海洋上，另一端抓住地球同步轨道上的平衡物（如卫星或空间站）。沿着缆绳，一个机器（太空电梯的轿厢）可以上下移动。
　　斯旺介绍：根据目前设计，太空电梯轿厢重约20吨，攀爬速度约为每小时200公里。未来，随着缆绳加长、轿厢攀爬速度加快，预计8天可到达地球同步轨道，14天可到达月球，61天可到达火星。
　　相比用火箭运输，太空电梯更环保、成本更低、重复使用率更高，因此也被称为‘绿色天路’。斯旺解释，太空电梯用太阳能驱动，不像发射火箭那样消耗大量化学燃料。
　　而且太空电梯产生空间碎片的可能性微乎其微。科学家发现，截至2020年1月，10厘米以上的空间碎片有2。9万个，1毫米以上的则超过1。7亿个，这些碎片严重污染着空间环境。
　　另外，利用太空电梯运输，每公斤物资运输成本约为500美元，比使用火箭更便宜。国际宇航科学院秘书长让米歇尔康坦表示。
　　斯旺认为，未来人类建火星村、月球村需要发射大量物资到太空，星际旅行也备受期待，太空电梯非常具有商业竞争力。
　　但火箭发射不会因此被抛弃。国际太空电梯联盟副主席丹尼斯莱特称，火箭比太空电梯速度更快，能迅速穿越辐射带，所以有人提出以太空电梯火箭的方式运输，实现互补。如果把太空电梯看作货船，那么火箭就是货运飞机。
　　设计方案可行，但实践仍面临挑战
　　太空电梯之梦由来已久。1895年，俄罗斯科学家康斯坦丁齐奥尔科夫斯基见到埃菲尔铁塔后提出了太空电梯的设想。科幻巨匠阿瑟克拉克在其小说《天堂之泉》中也描绘了太空电梯。但由于技术障碍，太空电梯长期停留在概念阶段。
　　随着航天技术不断发展，建造太空电梯有了更多可能。据斯旺和莱特介绍，在材料方面，碳纳米管和超强石墨烯被认为是建造太空电梯缆绳的理想材料；在设计方面，科学家目前已提出8个比较稳健、合理的科学设计方案；在工程方面，一些国家的科学家已开展一些小型实验并准备深入验证。
　　当然，在理论、技术和工程层面还面临诸多挑战。如动力学和控制方法，新材料研发，设备设计和建造等。中山大学航空航天学院副教授史格非表示。
　　很多细节问题有待科学家和工程师解答：太空电梯轿厢选择何种驱动模式？怎么克服重力影响？缆绳如何承受高能宇宙射线的轰击并有效抗摆动？电梯遭遇太空碎片和陨石冲击怎么办
　　莱特说，科学家预估2035年左右太空电梯初步投入运行，用太空电梯载人则需要进一步验证以确保其安全可行，或许到2045年左右实现载人，目前还没有确切的时间表。面对这项耗时耗力耗钱的大工程，斯旺呼吁加强太空电梯的研究与合作。