西雅图——迈克尔·莱恩说：“我认为建造一部通往太空的电梯可能是我在世界上能做的最好的事情。”
他的公司Liftport在Kickstarter上刚刚筹集了超过 62,000 美元，用于在一条通往天空的缆绳上建造机器人攀爬器——这是朝着他在月球上建造太空电梯的最终目标迈出的早期一步。太空电梯顾名思义——一个沿着轨道或系绳往返太空的舱室，提供可靠的入轨通道。
在莱恩身后的是西雅图飞行博物馆巨大的大展厅，那里陈列着数十架飞机，记录着人类的飞行冒险历程。大约 40 位太空爱好者在附近的会议室聚会，参加由国际太空电梯联盟 (ISEC) 主办的年度太空电梯会议。他们中的一些人为了追求一个概念简单但在实践中迄今为止被证明是不可能实现的概念，牺牲了自己的事业、信用评级或储蓄账户。
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无论讨论的是由碳纳米管制成的100,000公里长的系绳、天基太阳能，还是人类在银河系播种的终极命运，没有一位与会者会被指责为目光短浅。
彼得·斯旺，退休前从事航天系统建设 40 多年，现任 ISEC 副总裁，他称太空电梯是“改善人类状况”的一种方式。他的利他主义得到了许多与会者的认同。
但这并非完全是盲目的乐观。“我正在尝试解决一个很多人认为是科幻小说的项目，”莱恩说，为了维持他的公司和梦想，他近十年来已经七次面临房屋止赎。“在这个阶段持怀疑态度是恰当的。”
难求之材
太空电梯的想法让许多工程师心潮澎湃。但所有人都最终遇到了同一个障碍——所谓的“难求之材”问题，或者说是对一种不存在的材料的需求。
太空电梯是一种理论结构，从地球表面延伸到太空，通过自身的质量和地球自转产生的向外离心力保持平衡。物理原理很吸引人——既足够复杂，引人入胜，又足够简单，似乎可行，而且自从亚瑟·C·克拉克在他的 1979 年小说《天堂之泉》中对其进行了虚构处理以来，太空电梯的魅力呈指数级增长。
问题在于建造材料，它必须超强且非常轻。俄罗斯工程师尤里·阿特苏塔诺夫和美国太空科学家杰罗姆·皮尔逊分别在几十年前推导出的公式表明，理想的系绳应该是锥形的，在 35,800 公里的地球同步轨道高度处最宽，在地球表面和远端最窄。系绳应延伸到地球同步轨道之外很远的地方，在那里，配重将有助于提供所需的张力。
关键在于系绳必须具有足够的抗拉强度来承受自身巨大的质量。原则上任何材料都可以，但即使对于不锈钢，系绳在地球同步轨道处的宽度也需要比地面处宽 1043 倍。
唯一已知提供所需强度-密度比的材料是碳纳米管，一种圆柱形鸡笼状碳原子晶格。问题是纳米管以类似于煤烟堆的形式存在，没有人知道如何将它们制成细长的绳索、辫子、电缆或带状物。在电梯爱好者看来，碳纳米管或 CNT 是最后一个主要的“但愿如此”。
押注冷门
布赖恩·劳布舍尔将他的职业生涯押在了碳纳米管和太空电梯上。这位洛斯阿拉莫斯国家实验室的前物理学家于 2009 年成立了 Odysseus Technologies 公司，并有包括 ISEC 总裁泰德·塞蒙在内的其他四位投资者。劳布舍尔在他的车库工作室里研究 CNT，目标是将它们拉制成系绳。虽然他主要了解了哪些方法行不通，但他于 5 月份申请了一项所谓的纳米管解缠器的专利，以及第二项 CNT 生长技术的专利，他对此保密。
劳布舍尔说，“太空电梯打破了火箭范式”，因为它不携带自身燃料。他认为化学技术已接近极限，受限于齐奥尔科夫斯基火箭方程，只能将其初始质量的约 5% 送入地球轨道。这些低效率意味着航天飞机将一公斤物体送入近地轨道 (LEO) 的成本为 64,000 美元；劳布舍尔计算，电梯只需 17.2 千瓦时的电力即可完成——价值约两美元。
他将太空电梯视为横贯大陆铁路的未来类似物，后者开辟了美国西部——一旦基础设施以巨大的努力和代价到位，运输就会变得便宜，新的机遇就会涌现。“一旦你到达 LEO，”劳布舍尔说，“你就已经走了一半的路程，可以去任何地方了。” 尽管如此，他明确表示“太空电梯还很遥远”。
彼得·斯旺将天基太阳能视为拯救能源匮乏世界的终极救星，而太空电梯是将所需基础设施经济地部署到太空的唯一途径。设想是在云层、天气和大气层之上的轨道卫星中收集阳光，并通过微波将电力束缚到地面上的小型接收天线。“非洲可以跳过 20 世纪的电信和电力线路，”他说，紧急电力可以束缚到地表任何地方。
斯旺说，“太空电梯将是历史上非线性事件。” 他和同事甚至正在为电梯运营设计组织结构图，其假定的海上浮动锚站（社区倾向于太平洋东部赤道附近的低闪电地点）和圣地亚哥的陆上海军基地。
但并非所有人都对电梯的实现抱有信心。布拉德·爱德华兹是 2003 年出版的《太空电梯》一书的合著者，该书此后成为所有电梯讨论的模板，他在花费多年时间试图将其变为现实后退出了该领域。“从技术上讲，我们可以在未来 10 或 15 年内做到这一点，”他最近告诉《西雅图都市》杂志。“但实际上这将需要更长的时间，我不得不问自己是否想用余生来做这件事。”
牙线
亚瑟·C·克拉克曾说过，太空电梯将在所有人停止嘲笑后的 50 年内建成。“我认为我们已经让那些彻底嘲笑的人闭嘴了，”莱恩说，他是一位前美国海军陆战队员和投资顾问，他继续将个人资金投入到他的公司。“我们还没有让怀疑论者闭嘴，应该有人提出问题。”
莱恩的 Liftport 集团成立于 2003 年，此前他曾与爱德华兹合作获得 NASA 创新先进研究 (NIAC) 资助以研究太空电梯，该公司一度拥有 14 名员工。Liftport 曾尝试不成功地生产碳纳米管，并进行了一些气球和系绳测试，以销售天气数据以获取收入。经济崩溃使他们停业五年，但莱恩认为，他对 Kickstarter 活动的热情和意外的反应——他的目标仅为 8,000 美元——是乐观的迹象。
像所有与会者一样，他受到太空私有化的鼓舞，最近在 SpaceX 发射、保罗·艾伦的 Stratolaunch 系统以及毕格罗宇航公司已部署到轨道上的两个可扩展栖息地测试模块中可见。莱恩正在推广从月球表面到地球和月球之间太空中的某个点的电梯，因为物理原理更友好，并且至少有五种现有材料满足其要求，包括 Zylon 和 Kevlar。他说，月球系绳的尺寸相当于牙线，并且使用商业现成技术是可行的，而且可能需要 8 亿美元。
会议上的一位演讲者说，电梯将由人类最朴实的动机、贪婪和赚钱机会驱动。莱恩可能曾经同意。“十一年前当我开始做这件事时，我对它要理性得多，”他在谈到他的电梯探索时说。“但随着时间的推移，赚钱的部分真的减少了，它变成了一种使命，”一种通过普及能源和获取小行星上的原材料、月球上的氦-3 或氧气、水和其他月球材料等资源来改变全球生活水平的方式，用于天基或火星基地栖息地。
“但是，”他承认，“在这一点上，我早就过了理性的阶段。” 这种顽固的坚持可能正是将人类送入外太空所需的。