如何看待「剑桥、哥大研究生欲造 32 万公里的登月电梯」？这个研究实现的可能性有多大？ 第1页

美好的太空电梯想象图，图源：NASA

先谈按照这篇论文的设想，由于月球的相对运动，线缆无法固定在地球表面，所以电缆一头固定在月球上，另一头指向地球上方，可能位于距离地球上空接近同步轨道的高度上，这里是绝大多数通讯卫星所在地：围绕地球自转速度恰好等于地球一天，因而相对地面而言静止或同步。这个方案跟此前太空电梯必须将重心放在地球同步轨道上的设定有所区别。但这就意味着一系列新问题。

例如，文章并未考虑从月球开始建设的运输费用成本。而这个费用是实打实的惊人：阿波罗登月计划时期，共计消耗了约2000亿美元，仅运输了6次任务、总重不到100吨物资抵达月球表面。而如果建立一个从月球到地球附近、长达30余万千米的大型稳定结构，势必意味着月球端巨大的建设消耗。

举个例子：南京长江大桥主桥长约1600米，在如今的中国“鬼斧神工”基建面前仅是个小不点，但它用来承重的大型钢缆就重达上万吨。可以想像如果在月球建设，这个费用会有多么惊人！

此外，靠近地球这一端很难保持位置稳定。在这个高度，即便是一颗采用离子电推进的通信卫星，依然要持续不断工作以对抗地球非严格球形引力摄动、太阳光压、地球反照压、日月金木火等星体引力等影响，工作寿命仅在10年左右。而对于这么大型的结构，势必无法控制，甚至是地球附近最宝贵的地球静止轨道上所有卫星的潜在灾难。

而按照设想，载荷需要先发射到靠近地球这一端，再通过太阳能缓慢移动到月球附近。先不评价靠效率如此低的太阳能走完连光速都需要1秒的距离（30万千米，地球赤道7.5圈！）需要多久，单纯发射到地球静止轨道的费用就让人震惊。目前人类到达这个轨道的通信卫星最重约7吨，但代价是数亿美元的花费。

实现跟一个完全无控的巨大钢缆对接难度更是不可思议。即便是距离地球上空几百千米的、两个可控航天器空间交会对接任务，全世界能掌握的国家仅1只手可以数过！

论文中还提到，最简单版的Spaceline 线缆可能或不会超过88000磅，并不需要用碳基材料不可，Kevlar或其他现有材料制成就可以完成。然而，这并不现实。

因为被绷紧的缆绳需要承受巨大的应力，可行的材料仍然是碳基材料。但它仅是实验室中存在的材料无法量产，科学家们只能制造出极微量的实验品，而花费是天价。

即便是碳纳米管，它的长径比也在1000:1级别（对比普通材料20:1已有极大提升），对比太空电梯的超长缆绳要求依然不够。当长度为30万千米时，宽度会到多么不可思议的级别！

不仅强度问题，绳缆不同位置由于重力加速度和围绕地球/月球运动速度不同，受到的切向应力也不大不相同，人类尚无一种灵活的材料能实现这些要求。