駱昌芹

一架新穎而又奇特的電梯，從地面徐徐升起。緊接著，它加快了上升速度，在漫長(zhǎng)的圓筒形電梯通道里，風(fēng)馳電掣般地向太空飛奔而去！乘坐電梯的都是普通的旅客，他們通過(guò)電梯通道上的大透明窗，俯瞰著無(wú)邊無(wú)際的大地。轉(zhuǎn)眼間，大地變成了一顆美麗的藍(lán)色巨球，人們這才驚覺(jué)，電梯已經(jīng)上升到了廣袤無(wú)垠的宇宙中……

這是神話嗎？不，這是未來(lái)的宇宙天梯在運(yùn)行時(shí)的真實(shí)鏡頭！

01同步衛(wèi)星上的方案

宇宙天梯居然能像高層樓房里的電梯那樣，用漫長(zhǎng)的大圓管子做成電梯通道，將宇宙中運(yùn)行的人造衛(wèi)星，與地面上固定的地點(diǎn)連接起來(lái)，使那些不是宇航員的普通旅客，也能乘電梯自由自在地在宇宙和地球之間旅行，這真是一個(gè)大膽的設(shè)想！然而，這個(gè)令人神往的方案，是科學(xué)家們經(jīng)歷了一番廢寢忘食的思考和實(shí)驗(yàn)，才慎重提出來(lái)的哩！卜 原來(lái)，在圍繞地球運(yùn)行的人造衛(wèi)星中，有一種叫作“地球同步衛(wèi)星”，它們運(yùn)行在地球赤道上空大約35800公里的軌道上。對(duì)于地球上任意一點(diǎn)來(lái)說(shuō)，這些同步衛(wèi)星全都是靜止不動(dòng)的，它們就好像一個(gè)個(gè)高懸在無(wú)形電桿上的電燈。由于有“不動(dòng)”的特點(diǎn)，所以科學(xué)家們計(jì)劃將來(lái)把大量的大型人造衛(wèi)星，放置在這個(gè)同步軌道上。例如，未來(lái)的大型宇宙太陽(yáng)能電站、大型通信和廣播電視站、大型多學(xué)科天空實(shí)驗(yàn)室，以及大型宇宙移民太空城等?？傊诘厍蛏?，將有大量的人員和物資，需要頻繁地運(yùn)送到形形色色的同步衛(wèi)星上。

這么多的人員和物資，采用什么方法進(jìn)行運(yùn)送呢？科學(xué)家們首先想到的，當(dāng)然是用火箭發(fā)射的宇宙飛船。但是，這樣的方案運(yùn)費(fèi)是非常高昂的，現(xiàn)代宇宙航行的實(shí)踐已經(jīng)證明，每運(yùn)送1公斤重的物體到衛(wèi)星軌道上去，就要花費(fèi)數(shù)萬(wàn)元的代價(jià)。也就是說(shuō)，一位體重30多公斤的少年朋友，從地球到太空城去游覽一番，至少要花60多萬(wàn)元的“路費(fèi)”，這真是不可思議！未來(lái)的宇宙太空城，移民人數(shù)將以千萬(wàn)計(jì)，需要運(yùn)送的物資則用億噸來(lái)計(jì)算，如果全都采用火箭發(fā)射的宇宙飛船來(lái)運(yùn)輸，那顯然是不可能的！

近代的航天飛機(jī)具有宇宙飛船和普通飛船的雙重功能，可以往返于宇宙、地球之間運(yùn)送人員和物資。但是，航天飛機(jī)的升空仍然需要火箭，并且它本身的造價(jià)也十分昂貴，每架航天飛機(jī)的容積又極其有限，如果全部依靠它，將大量的移民和物資運(yùn)送到太空城里去，那仍然是得不償失的。

由于同步衛(wèi)星對(duì)于地球上任意一點(diǎn)來(lái)說(shuō)都是靜止不動(dòng)的，因此，有人別出心裁地想出了一個(gè)“高塔方案”。這個(gè)方案是從地面開(kāi)始，建造一座高達(dá)35 800公里的超級(jí)塔，塔頂與大型同步衛(wèi)星的人口處相連，人員和物資通過(guò)塔內(nèi)的升降機(jī)運(yùn)送上去。這似乎是一個(gè)可行的辦法，但一經(jīng)計(jì)算，就讓人搖頭吐舌了：因?yàn)楣馐潜ＷC這種超級(jí)塔的塔身穩(wěn)定，塔底就需要占用40多萬(wàn)平方公里的地盤(pán)！這個(gè)數(shù)字，相當(dāng)于上海市面積的70倍，或者等于江蘇、浙江、福建和臺(tái)灣四省面積的總和！至于塔身需要的建筑材料和建造費(fèi)用，那就更是一個(gè)駭人聽(tīng)聞的天文數(shù)字了！

科學(xué)家們還研究了其他的方案，可是，全都沒(méi)有得出最滿意的結(jié)果

02 直升機(jī)救援的啟示

不知道你見(jiàn)過(guò)直升機(jī)海上救援的畫(huà)面沒(méi)有？那辦法是很有趣的：擔(dān)負(fù)救援任務(wù)的直升機(jī)，飛臨遇難者的上空后懸停不動(dòng)，然后從直升機(jī)上放下一架軟梯來(lái)，救援人員沿著軟梯從直升機(jī)下到海面上，帶上遇難者后再一道返回直升機(jī)。

科學(xué)家們從中受到了啟發(fā)：能不能從大型同步衛(wèi)星上也放下一架長(zhǎng)長(zhǎng)的“天梯”來(lái)，從而與地面取得直接的交通聯(lián)系呢？經(jīng)過(guò)研究，這個(gè)舉一反三的方案，是完全可行的！

不過(guò)，要實(shí)現(xiàn)這個(gè)方案，需要考慮地球的引力（即重力）的影響。因?yàn)閺耐叫l(wèi)星上吊下來(lái)的漫長(zhǎng)天梯，無(wú)論用什么材料制作，都會(huì)受到地心引力的巨大作用，從而產(chǎn)生驚人的重量。這個(gè)重量，足夠?qū)⑼叫l(wèi)星拉離軌道，最后進(jìn)人大氣層燒毀！

為了解決這個(gè)“吊天梯”的自重問(wèn)題，科學(xué)家們又巧妙地增設(shè)了一架“甩天梯”，即從同步衛(wèi)星開(kāi)始，再往上“甩出”一架天梯。當(dāng)這架“甩天梯”的長(zhǎng)度達(dá)到144 000公里時(shí)，它所產(chǎn)生的離心力，就剛好與“吊天梯”的自重抵消，這樣，同步衛(wèi)星就可以安安穩(wěn)穩(wěn)地拖著這一上一下兩條大“宇宙辮子”，正常運(yùn)行在地球同步軌道上了！

03 太空之路暢通無(wú)阻

關(guān)鍵問(wèn)題解決了，科學(xué)家們又進(jìn)而研究“天梯”的形式。很顯然，宇宙天梯那么長(zhǎng)，絕對(duì)不可能仿照直升機(jī)的樣子做成一級(jí)一級(jí)的軟梯?？茖W(xué)家們采用的方式，是在圓筒形管道中通行密封的電梯。圓筒形管道是用電磁材料或線圈做成的，它本身不需要密封，利用電磁力推動(dòng)密封的電梯克服重力上升，電源則由同步衛(wèi)星上的宇宙太陽(yáng)能電站供給。電梯下降時(shí)，由于有地心引力的作用，不用消耗電能，地心引力就可以使它返回地面。

由于未來(lái)的大型同步衛(wèi)星，尤其是其中的移民太空城，人員和物資的輸送量極大，所以，圓筒形的電梯通道的內(nèi)徑將做得很大，里面可以同時(shí)運(yùn)行兩臺(tái)以上的電梯。在垂直方向，每隔一段時(shí)間，又可連續(xù)發(fā)出編好“車次”的各臺(tái)電梯，每臺(tái)電梯又可以造成多節(jié)列車式，這樣一來(lái)，一臺(tái)電梯就是一輛太空列車，長(zhǎng)長(zhǎng)的列車晝夜運(yùn)行，輸送量就非常可觀了！

此外，圓筒形電梯通道與太空城的接口處，有一個(gè)雙層門的過(guò)渡艙，電梯進(jìn)出時(shí)，太空城的空氣不會(huì)跑掉。電梯還可以通過(guò)太空城，從“吊天梯”一直開(kāi)到“甩天梯”里面去。在“吊天梯”和“甩天梯”上，每隔幾百公里或幾千公里，再設(shè)置一些“站臺(tái)”，需要發(fā)射到宇宙中去的低軌道衛(wèi)星、高軌道衛(wèi)星和同步衛(wèi)星，可由電梯運(yùn)送到相應(yīng)的站臺(tái)口“扔”出去。因此那些衛(wèi)星只要開(kāi)動(dòng)自帶的小型發(fā)動(dòng)機(jī)，就可以進(jìn)人預(yù)定的軌道運(yùn)行了。這比現(xiàn)在用火箭發(fā)射各種人造衛(wèi)星，不知要省事多少倍！

據(jù)預(yù)測(cè)，奇妙的宇宙天梯將會(huì)在21世紀(jì)末實(shí)現(xiàn)。偉大的科學(xué)時(shí)代，將使人類的太空之路暢通無(wú)阻！

（編輯文 墨）