“太空电梯”的梦现在看起来还很远,“但一步一个脚印的科学突破正把它变近了”

人们一直想着怎么才能方便地在地球和太空之间来回跑。19世纪末就有了这个叫“太空天梯”的主意,就是想用一根绳子把地球和太空连起来。 这根绳子要是能挂在地球的赤道上,利用地球转的离心力就不用老是靠火箭来往返。但最大的麻烦是,这种绳子必须得特别长,还得能扛住几十万公里的自重,还有太空的恶劣环境。 以前这东西一直是科幻小说里才有的事儿,可纳米科技发达了以后,这事儿好像有点眉目了。科学家在上世纪九十年代发现了碳纳米管,这种东西强度特别高,还特别轻。 清华大学化学工程系的团队就一直在琢磨怎么把碳纳米管做成能用的材料。2013年的时候,他们用新的催化剂弄出了一根半米多长的碳纳米管。 这还没完,单根的管子再好也撑不起大工程。2018年,清华的化工系和航天航空学院合作,把这些管子聚在一起做成了纤维,强度到了80吉帕。 后来大家发现光强不行,还得能抗反复折腾才行。2020年,他们直接测了一下单根碳纳米管的抗疲劳性能,发现能拉伸上亿次都不断,卸载后强度还能恢复。 不过大家得知道,真正造出来还得有很长的路要走。现在的管子离几万米的要求还很远,怎么大规模生产、怎么便宜又高质量还是个难题。 而且以后的“天梯”绳子得穿大气层过,得面对高温低温、辐射和原子氧侵蚀这些问题。这方面的研究才刚开始。 除了绳子本身,地面的基座、升降舱的动力系统、能量怎么供、怎么维护等等一大堆工程技术问题都还没解决。“太空电梯”的梦现在看起来还很远,“但一步一个脚印的科学突破正把它变近了。” 我国科学家在碳纳米管材料上的努力不只是为了个科幻想法,“这是在挑战材料科学的极限”,体现了基础研究对未来的价值。“从纳米世界到太空”,科学就是这样一步步把想象变成了现实。 不管最后什么时候才能用这个办法上天,“现在在材料科学上的每一点进步”,“都在给人类拓展活动疆域添砖加瓦”。