太空電梯有多神奇？
太空電梯，是一種往返於地球和太空之間的交通工具。就類似於我們乘坐的那種直上直下的電梯，只不過比一般的電梯要高得多的多的多。
就拿流浪地球2中的太空電梯來說，其高度達到了 9萬千米 。連地球最高峰的8844.43米在這個高度面前都是弟弟中的弟弟。
不過呢，叫它太空「電梯」多多少少是有點名不副實的。因為從電影中看，這個「電梯」根本就不是用電的，也是用的傳統化學燃料。至少，它不是完全用電的。但是因為這樣的直上直下的形象和我們生活中的電梯十分接近，所以也就沿用了「電梯」這個稱謂了。
至於太空電梯相比於傳統火箭有什麽優勢！？其實也十分的簡單粗暴！那就是： 花更少的錢，能幹更多的活。
就拿中國的長征3號運載火箭來說，這款火箭起飛總重達到了204噸。聽起來是不是十分威武雄壯？但是我當告訴你這款火箭到達地球同步轉移軌域的有效載荷只有1.45噸的時候，你會不會覺得大跌眼鏡？
但是沒辦法，這就是現在人類航天的科技水平。 就算現在技術進步了，有效載荷也占不到火箭總重的5%
並且即便現在很多國家都在研究可回收火箭，但是大部份的火箭還是免洗的。和太空電梯這種幾乎可以無限使用的一比，成本直接起飛。因此，如果做比較的話。太空電梯幾乎在各個方面碾壓傳統火箭。
可回收火箭
太空電梯怎樣建造的？
那麽這樣的一個便宜好用的參天巨物是怎麽建造的呢？其實吧，這個建造過程還真的沒那麽復雜。就跟建造普通電梯差不多。
首先，你得找個天花板，然後在天花板上垂下一根繩子，然後栓一個框，搞一套電梯控制系統。其實這就完事了。只不過地面上的電梯一般都在建築物內，直接在天花板上拴繩子就完事了。可是太空電梯壓根你就找不到天花板。所以要建造一個天花板。
一般來說，這個天花板可以是人造衛星，但是不是十分靠譜，因為你發射衛星，需要用到火箭吧？前面我們說了，火箭的有效載荷也占不到火箭總重的5%。這顆當作天花板的衛星估計遠遠承受不住這些繩子受到的拉力，會被直接拽到地面然後墜毀。
所以，現在的主流觀點都是，先去月球建基地。然後從月球上挖足夠重的月巖，把月巖當作天花板建造太空電梯。
月球基地想象圖
為何目前沒有國家敢嘗試？
那麽？既然建造太空電梯的原理如此簡單，好處又那麽多，那為什麽現在沒有國家有建造太空電梯的想法呢？在這裏希望大家搞清楚，原理簡單和技術上實作是兩回事。比如原子彈的原理高中課本裏都寫著，但是目前世界上只有10個左右的國家掌握核武器。
太空電梯在建造的過程中也會面臨很多難題，其中有技術上的，也有其他因素。
技術因素
這裏面，其實最關鍵的技術因素，應該就是材料問題了。不僅僅是太空電梯，人類很多專案都受材料問題的困擾。
比如說可控核聚變技術，因為可控核聚變需要達到上億度的高溫。很顯然，目前沒有任何材料可以承受的了這麽高的溫度。因此，科學家只能考慮其他的方法，才想出可以用磁場約束核聚變的物質。從而才有了托卡馬克裝置。
托卡馬克裝置想象圖
此外，除了托卡馬克裝置。還有前蘇聯的蘇47金雕戰鬥機也是受到材料的約束從而夭折的例子。
圖片裏，我們可以看到，蘇47戰鬥機最醒目的特征就是那向前伸出的前掠翼的機翼。雖然在測試時，前掠翼的設計展現出了無與倫比的機動效能。不過這個設計需要強度更大的機翼，別說當時，就算是到現在估計也找不到強度達標的材料。
蘇47金雕戰鬥機
所以，想象一下。一條可達一萬甚至幾萬公裏的纜繩。不僅要承受太空電梯轎廂的摩擦，還要承受上下和左右前後的晃動。想想這種材料的強度就很逆天。
所以，在【流浪地球】小說原著作者劉慈欣的另一部小說【三體】裏，一種被稱為「飛刃」的納米納米材料是建造太空電梯的必須材料。因此，能夠制造這種材料的院士「汪渺」就變成了外星人的攻擊物件。
雖然劉慈欣不是真的科學家，他的理論不能當作結論。但是我們也可以看出來，要想建造太空電梯，現在人類掌握的材料都不太行。必須要研發出一種高強度的材料。
【三體】汪渺劇照
而就目前來看，納米材料依然是比較有希望的材料。納米材料的強度很高主要是由於其尺寸效應和表面效應所導致的。
首先，納米材料的尺寸效應使得其表面積相對於體積更大。這意味著納米材料的原子和分子更多地分布在表面上，而不是內部。由於表面原子和分子之間的鍵合更為緊密，納米材料的強度因此得到增強。
其次，納米材料的尺寸接近原子和分子的尺度，因此在納米尺度下，材料的晶格結構和原子排列變得更加有序和緊密。這種有序性使得納米材料的內部結構更加穩定，從而提高了其強度。
此外，納米材料還可能具有一些特殊的結構和形態，如納米線、納米片等，這些結構也會對材料的強度產生影響。所以，在高強度材料有所突破之前，太空電梯還只能在科幻作品裏存在。
強度極高的納米材料
非技術因素
當然，除了前面說的技術層面的原因。也有很多其他原因影響太空電梯的制造。
我們之前說過，要想給太空電梯找一塊「天花板」用來掛繩子，我們需要先在月球建立月球基地，按照目前的技術來說，可能沒啥大的困難，但是也不是沒有困難，比如說如何建立月球生態圈。
按理說這應該屬於技術因素，但是其實更該歸咎於需求因素。
【流浪地球】的世界觀裏，是因為太陽要發生爆炸，人類需要將月球推離地球軌域，所以需要大規模的向太空運送物資，用於建造方舟號空間站，在月球上建立重聚變發動機。所以到那時候，建立月球基地和太空電梯變成了 必要的事 。
太空電梯不僅僅是科技進步的造物，更是人類團結一致的代表
但是，目前來講人類沒有這樣的需求。我們既不需要到太空裏去建造規模龐大的空間站，也不需要到月球上搞大工程。就算是到月球上去，也僅僅是去挖一點月壤做科研。
並且，雖然人類已經開始了對宇宙的探索。但是這並不是目前人類的主線任務。地球上，還有一大批人吃不飽飯，各國之間還有各種各樣的矛盾。
流浪地球時代，一個太陽要爆炸的訊息，將前面的這些因素都變得不重要了。人類被迫開啟了宇宙「航海」時代。所以太空電梯的出現自然變得理所當然。
就算現在真的能夠建造太空電梯，你想想。俄烏還在交戰，中東的以色列和巴勒斯坦地區沖突不斷。你即使建造了太空電梯就不怕被敵對國家摧毀？
如果說，你使用太空電梯為的是更低成本的發射自己國家的衛星，那麽在敵對國家眼裏太空電梯簡直就是眼中釘肉中刺。那麽高的一個不會動的太空電梯簡直就是活靶子。
所以說，除非像電影中的那樣，各國建造太空電梯的目的都一致時，才有太空電梯生存的土壤。不然只能是釀成悲劇。
結語
歷史的行程要尊重客觀規律。就像你在封建王朝時代去主張一夫一妻制，肯定會被當成異類。太空電梯的出現何嘗不是如此？因此不屬於這個時代的東西我們不要奢求它能夠出現，而到了適合它出現的時候，反而你想去阻攔也攔不住了。
