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“太空天梯”这种东西，大家一定在科幻作品中见过。这种连接地球与太空的轨道，仿佛离生活非常遥远，就像是一种荒谬的存在。但科学家们却表示：太空天梯真的可能实现，它是人类新的太空梦。
20世纪90年代，人类发明了碳纳米管，这是一种轻巧、刚硬、坚韧的材料，被科学界视为“太空天梯”中轨道电缆的最理想材料。随着碳纳米管技术的发展，人类的登梯游太空梦将一步步照进现实。
登天“钥匙”出现
1979年，英国著名科幻大师阿瑟·克拉克在小说《天堂之泉》中，首次提出了“太空天梯”的概念，它大胆又充满想象力。
随着人类探索太空步伐的加快，科学家们开始认真考虑，能否研制出天梯，实现太空与地球间物资更便捷地交换？
1991年，日本科学家饭岛意外发现了碳纳米管，其力学性能极佳，有着极高的拉伸强度、极强的抗形变力和断裂伸长率。它轻巧、坚韧又刚硬。科学家们表示，碳纳米管便是制作天梯的最理想材料。
1999年美国航空航天局资助了布拉德利·爱德华兹博士所在的洛斯阿拉莫斯国家实验所，要求他制订出使用新型碳材料制造太空天梯的方案。他为此进行了研究，并发布了用碳纳米管材料制作太空天梯的可行性报告。
布拉德·爱德华兹博士指出“太空天梯”的成本为70～100亿美元，这远远低于大型的太空项目。英国一项测算也显示，太空天梯的运送成本仅占常用航天器的0.25%。而且它一旦建成，将大大提高人类造访太空的频率，也将开启人类探索太空的新纪元。2005年3月23日，美国航空航天局正式宣布太空天梯已成为世纪挑战的首选项目。
碳纳米管：一种由碳元素构成的中空管状纳米级超细纤维。它重量轻，具有完美连接的六边形结构，还有许多超常的力学、电学和化学性能。如其在单位质量上的拉伸强度是钢铁的276倍，远超其他材料。
“太空天梯”计划书
21世纪初，爱德华兹经过几年的研究后，给美国航空航天局拟订了一份关于太空天梯的详细计划。他在计划书中建议将两根5至10英寸宽的碳纳米管缆绳运到赤道上空约35000千米的地球同步轨道，系在地球同步卫星上，然后让两根缆绳的另一端飘回地面，与太平洋中一个类似石油钻探平台的设施相连。
接着，将系在卫星上的缆绳向地球外上升到约69.9万千米的太空，两根缆绳的中心点应一直保持在地球同步轨道上。然后，让装有接触踏板的“车厢”在激光能源的推动下，从地球表面沿缆绳向上攀爬，从而像拉链一样将两根缆绳黏合到一起。
随后，另外229个这样的“车厢”将更多的碳纳米纤维结合到一起，形成一根宽约1米的缆绳。这样，太空天梯便建成了。
使用太空天梯时，一列载重13吨的“车厢”将货物或人员以每小时201千米的速度沿太空天梯上升。经过7天后，“车厢”抵达地球同步轨道。开始时，可把第一批抵达太空的货物和人员停放在储存轨道上，随着越来越多的太空天梯得以建成，运营成本将进一步降低，而且货物和人员可以实现上下循环，来往自如。
在几列太空天梯开始满负荷运行后，人类便可以利用这种廉价而便利的交通工具开发更大规模的零重力制造业、太空旅游业，更好地对地球环境进行监测，清除地球轨道上的人造太空垃圾，在小行星上采矿，以及做各种各样的其他的工作。
爱德华兹的太空天梯计划，不仅开创了太空天梯建造的新时代，而且正如他在2002年出版的《太空梯：一种革命性的地球·太空交通系统》一书中所说的：“太空梯可以使人类历史实现跳跃性的发展。”
奇迹将在15年内出现
爱德华兹曾在2004年大胆预言：15年之内，也就是2019年之前，科学家们将在距离厄瓜多尔海岸1931千米的海面上建立一个平台，一根约1米宽、厚度比纸还薄的碳纳米管缆绳的一端与该平台相连，另一端伸向约10万千米之遥的太空，在地球旋转的向心力作用下，缆绳将会被拉得很紧。
货物或人员可以沿着缆绳爬行到任意高度：在低空，人类可以进行太空旅游；在中空，通信卫星将进入地球同步轨道；进入高空后，可利用地球的旋转将飞船送上月球、火星，甚至更远的地方。
一旦这种太空天梯建成后，通常利用耗资巨大的火箭将人员或货物送入太空的方法将会被太空天梯取代。尤其让爱德华兹感到满意的是，太空天梯将大幅度降低运载成本，每磅（约0.45千克）载重将只耗费100美元。相比而言，目前使用航天飞机的运载成本是每磅1万美元。而且，太空天梯本身的建造成本仅需60亿美元。
对于太空天梯的大胆设想，一些科幻小说家和工程师早已谈论了很多年，但由美国航空航天局资助的这项设想却具有极大的可行性，这令航天界人士大为震惊。美国航空航天局的戴维·史密瑟曼说：“这是迄今为止我见到过的最大胆而又最详细的设想。”美国航天界的帕特里夏·拉塞尔则说：“爱德华兹把一切都考虑周到了，从而引起了人们广泛的兴趣和期待。他使太空天梯显得真实可行。”
虽然如今看来，爱德华兹的这一预言可能要破灭了，但他勾画出来的太空天梯场景及其可行性，还是非常有前景的。一旦碳纳米管缆绳被科研攻关拿下了，人类建造太空天梯的“曙光”就降临了。
地球同步轨道：倾角为零的圆形地球同步轨道称为地球静止轨道，因为在这样的轨道上运行的卫星将始终位于赤道某地的上空，相对于地球表面是静止的。这种轨道卫星的地面高度约为 3.6万千米，它的覆盖范围很广。
更长的碳纳米管
人类要完成“太空天梯”这一壮举的核心技术，就是碳纳米管技术。因为人类要用碳纳米管材料，做出足够长、足够轻、足够刚硬、足够柔韧的“缆绳”。其实科学家们，一直走在科研攻关的路上。
例如，2013年我国清华大学的魏飞教授带领的团队，制备出了世界上最长的碳纳米管，其单根长度可达半米以上，这是目前一维纳米材料长度的最高值。魏教授表示：他们团队的目标是制备出千米级以上长度的碳纳米管，为“太空天梯”的制造开启一线曙光。
20世纪90年代，人类发明了碳纳米管，这是一种轻巧、刚硬、坚韧的材料，被科学界视为“太空天梯”中轨道电缆的最理想材料。随着碳纳米管技术的发展，人类的登梯游太空梦将一步步照进现实。
登天“钥匙”出现
1979年，英国著名科幻大师阿瑟·克拉克在小说《天堂之泉》中，首次提出了“太空天梯”的概念，它大胆又充满想象力。
随着人类探索太空步伐的加快，科学家们开始认真考虑，能否研制出天梯，实现太空与地球间物资更便捷地交换？
1991年，日本科学家饭岛意外发现了碳纳米管，其力学性能极佳，有着极高的拉伸强度、极强的抗形变力和断裂伸长率。它轻巧、坚韧又刚硬。科学家们表示，碳纳米管便是制作天梯的最理想材料。
1999年美国航空航天局资助了布拉德利·爱德华兹博士所在的洛斯阿拉莫斯国家实验所，要求他制订出使用新型碳材料制造太空天梯的方案。他为此进行了研究，并发布了用碳纳米管材料制作太空天梯的可行性报告。
布拉德·爱德华兹博士指出“太空天梯”的成本为70～100亿美元，这远远低于大型的太空项目。英国一项测算也显示，太空天梯的运送成本仅占常用航天器的0.25%。而且它一旦建成，将大大提高人类造访太空的频率，也将开启人类探索太空的新纪元。2005年3月23日，美国航空航天局正式宣布太空天梯已成为世纪挑战的首选项目。
碳纳米管：一种由碳元素构成的中空管状纳米级超细纤维。它重量轻，具有完美连接的六边形结构，还有许多超常的力学、电学和化学性能。如其在单位质量上的拉伸强度是钢铁的276倍，远超其他材料。
“太空天梯”计划书
21世纪初，爱德华兹经过几年的研究后，给美国航空航天局拟订了一份关于太空天梯的详细计划。他在计划书中建议将两根5至10英寸宽的碳纳米管缆绳运到赤道上空约35000千米的地球同步轨道，系在地球同步卫星上，然后让两根缆绳的另一端飘回地面，与太平洋中一个类似石油钻探平台的设施相连。
接着，将系在卫星上的缆绳向地球外上升到约69.9万千米的太空，两根缆绳的中心点应一直保持在地球同步轨道上。然后，让装有接触踏板的“车厢”在激光能源的推动下，从地球表面沿缆绳向上攀爬，从而像拉链一样将两根缆绳黏合到一起。
随后，另外229个这样的“车厢”将更多的碳纳米纤维结合到一起，形成一根宽约1米的缆绳。这样，太空天梯便建成了。
使用太空天梯时，一列载重13吨的“车厢”将货物或人员以每小时201千米的速度沿太空天梯上升。经过7天后，“车厢”抵达地球同步轨道。开始时，可把第一批抵达太空的货物和人员停放在储存轨道上，随着越来越多的太空天梯得以建成，运营成本将进一步降低，而且货物和人员可以实现上下循环，来往自如。
在几列太空天梯开始满负荷运行后，人类便可以利用这种廉价而便利的交通工具开发更大规模的零重力制造业、太空旅游业，更好地对地球环境进行监测，清除地球轨道上的人造太空垃圾，在小行星上采矿，以及做各种各样的其他的工作。
爱德华兹的太空天梯计划，不仅开创了太空天梯建造的新时代，而且正如他在2002年出版的《太空梯：一种革命性的地球·太空交通系统》一书中所说的：“太空梯可以使人类历史实现跳跃性的发展。”
奇迹将在15年内出现
爱德华兹曾在2004年大胆预言：15年之内，也就是2019年之前，科学家们将在距离厄瓜多尔海岸1931千米的海面上建立一个平台，一根约1米宽、厚度比纸还薄的碳纳米管缆绳的一端与该平台相连，另一端伸向约10万千米之遥的太空，在地球旋转的向心力作用下，缆绳将会被拉得很紧。
货物或人员可以沿着缆绳爬行到任意高度：在低空，人类可以进行太空旅游；在中空，通信卫星将进入地球同步轨道；进入高空后，可利用地球的旋转将飞船送上月球、火星，甚至更远的地方。
一旦这种太空天梯建成后，通常利用耗资巨大的火箭将人员或货物送入太空的方法将会被太空天梯取代。尤其让爱德华兹感到满意的是，太空天梯将大幅度降低运载成本，每磅（约0.45千克）载重将只耗费100美元。相比而言，目前使用航天飞机的运载成本是每磅1万美元。而且，太空天梯本身的建造成本仅需60亿美元。
对于太空天梯的大胆设想，一些科幻小说家和工程师早已谈论了很多年，但由美国航空航天局资助的这项设想却具有极大的可行性，这令航天界人士大为震惊。美国航空航天局的戴维·史密瑟曼说：“这是迄今为止我见到过的最大胆而又最详细的设想。”美国航天界的帕特里夏·拉塞尔则说：“爱德华兹把一切都考虑周到了，从而引起了人们广泛的兴趣和期待。他使太空天梯显得真实可行。”
虽然如今看来，爱德华兹的这一预言可能要破灭了，但他勾画出来的太空天梯场景及其可行性，还是非常有前景的。一旦碳纳米管缆绳被科研攻关拿下了，人类建造太空天梯的“曙光”就降临了。
地球同步轨道：倾角为零的圆形地球同步轨道称为地球静止轨道，因为在这样的轨道上运行的卫星将始终位于赤道某地的上空，相对于地球表面是静止的。这种轨道卫星的地面高度约为 3.6万千米，它的覆盖范围很广。
更长的碳纳米管
人类要完成“太空天梯”这一壮举的核心技术，就是碳纳米管技术。因为人类要用碳纳米管材料，做出足够长、足够轻、足够刚硬、足够柔韧的“缆绳”。其实科学家们，一直走在科研攻关的路上。
例如，2013年我国清华大学的魏飞教授带领的团队，制备出了世界上最长的碳纳米管，其单根长度可达半米以上，这是目前一维纳米材料长度的最高值。魏教授表示：他们团队的目标是制备出千米级以上长度的碳纳米管，为“太空天梯”的制造开启一线曙光。