让天梯通往太空城

燕未

一架新颖而又奇特的电梯，从地面徐徐升起。紧接着，它加快了上升速度，在漫长的圆筒形电梯通道里，风驰电掣般地向太空飞奔而去！电梯里乘坐的都是些普通的旅客，他们通过电梯和电梯通道上的大透明窗，俯瞰着无边无际的大地。转瞬间，大地变成了一颗美丽的蓝色巨球——啊！人们这才惊觉到，电梯已经上升到了广瀚无垠的宇宙中……这是神话吗？不，这是未来的宇宙天梯在运行时的真实镜头！

通往太空的方案

宇宙天梯居然能像高层楼房里的电梯那样，用长长的大圆管子做成电梯通道，将宇宙中运行的人造卫星，与地面上固定的地点连接起来，使那些不是宇航员的普通旅客，也能乘电梯自由自在地在宇宙和地球之间旅行，这真是一个大胆的设想！然而，这个令人神往的方案，还是科学家们经历了一番废寝忘食的思考和实验，才慎重提出来的哩！

原來，在围绕地球运行的人造卫星中，有一种名叫“地球同步卫星”，它们在地球赤道上空大约35800公里的轨道上运行。对于地球上任意一点来说，这些同步卫星全都是静止不动的，它们就好像一个个高悬在无形电线杆上的电灯。由于有“不动”的特点，科学家计划将来把大量的大型人造卫星，

设置在这个同步轨道上。例如，未来的大型宇宙太阳能电站、大型通信和广播电视站、大型多学科天空实验室，以及大型宇宙移民太空城等。总之，未来将有大量的人员和物资，需要频繁地穿梭于地球与同步卫星之间。

这么多的人员和物资，采用什么方法进行运送呢？科学家首先想到的，当然是用火箭发射的宇宙飞船。但是，这样的方案运费是非常高昂的，现代宇宙航行的实践已经证明，每运送1公斤重的物体到卫星轨道上去，就要花费19000多元。也就是说，一位体重30多公斤的小朋友，从地球到太空城去游览一番，竟要花上60多万元的“路费”，这真是不易承担！未来的宇宙太空城，移民人数将以千万计，需要运送的物资则用亿吨算，如果全都采用火箭发射的宇宙飞船来运输，那显然是不可能的！

近代的航天飞机，具有宇宙飞船和普通飞船的双重功能，可以往返于宇宙和地球之间运送人员和物资。但是，航天飞机的升空仍然需要火箭，并且本身的造价也十分昂贵，每架航天飞机的容积又极其有限。如果全部依靠它，将大量的移民和物资运送到太空城里去，那仍然是不现实的。

由于同步卫星对于地球上任意一点来说都是静止不动的，因此，又有人别出心裁地想出了一个“高塔方案"。这个方案，是从地面开始，建造一座高达35800公里的超级塔，塔顶与大型同步卫星的入口处相连，人员和物资，就通过塔内的升降机运送上去。这似乎是一个可行的办法，但一经计算，就叫人摇头了：因为光是保证这种超级塔的塔身稳定，塔底就需要占地40多万平方公里！这个数字，相当于上海市面积的70倍，或者等于江苏、浙江、福建和台湾四省面积的总和！至于塔身需要的建筑材料和建造费用，那就更是一个让人“惊掉下巴”的天文数字了！

直升机的启示

就真的没有可行的办法了吗？不知道你见过直升机海上救难没有？办法是这样的：担负救难的直升机，飞临遇难者的上空停留不动，然后从飞机上放下一架软梯来，救难人员沿着软梯从飞机下到海面上，将遇难者带着，再一道返回到直升机里面去。

科学家从中受到了启发：能不能从大型同步卫星上，也放下一架长长的“天梯”来，从而与地面取得直接的交通联系呢？经过研究，这个触类旁通的方案，是完全可能的！

不过，要实现这个方案，需要考虑地球的引力，也就是重力的影响。因为从同步卫星上吊下来的漫长天梯，无论用什么材料制作，都会受到地心引力的巨大作用，从而产生惊人的重量，这个重量，足够将同步卫星拉离轨道，最后进入大气层烧毁！

为了解决这个“吊天梯”的自重问题，科学家又巧妙地增设了一架“甩天梯”，即从同步卫星开始，再往上“甩出”一架天梯。当这架甩天梯的长度达到144000公里时，它所产生的离心力，就刚好与吊天梯的自重抵销，同步卫星就可以安安稳稳地拖着这一上一下两条大“宇宙辫子”，正常运行在地球同步轨道上了！

太空之路畅通无阻

关键问题解决了，科学家又开始研究天梯的形式。很显然，宇宙天梯那么长，绝对不可能仿照直升机的样子做成一级一级的软梯。科学家采用的方式，.是在圆筒形管道中通行的密封电梯。圆筒形管道是用电磁材料或线圈做成的，它本身不需要密封，利用电磁力推动密封的电梯克服重力上升，电源则由同步卫星上的宇宙太阳能电站供给。电梯下降时，由于有地心引力的作用，不用消耗电能，地心引力就可以使它返回地面。

由于未来的大型同步卫星，尤其是其中的移民太空城，人员和物资的输送极其频繁，所以圆筒形的电梯通道，内径将做得很大，里面可以同时上下两台以上的电梯。在垂直方向，每隔一段时间，又可连续发出编好“车次”的各台电梯;每台电梯，又可以造成多节列车式，一台电梯就是一辆太空列车。这样一来，长长的列车，昼夜运行，输送量就非常可观了！

此外，圆筒形电梯通道与太空城的接口处，有一个双层门的过渡舱，电梯进出时，太空城的空气不会跑掉。同时，电梯还可以通过太空城，从吊天梯一直开到甩天梯里面去。在吊天梯和甩天梯的沿途，每隔几百公里或几千公里，再设置一些“站台”，需要发射到宇宙中去的低轨道卫星、高轨道卫星和同步卫星，由电梯运送到相应的站台口“扔”出去，那些卫星只要开动一下自己的小型发动机，就可以进入预定的运行轨道了。这比起现代用火箭发射各种人造卫星，不知要省事多少倍！

奇妙的宇宙天梯，据预测将会在二十一世纪末实现。伟大的科学时代，将使太空之路畅通无阻！