从"太空天梯"到"月球电梯" 神奇绳子连接天与地

　　风靡一时的香港漫画《老夫子》，有这么一个画面：主人公老夫子将灯光对准月亮，然后钻进灯柱里往上爬。这时他的朋友过来抬手将灯光偏向别处。老夫子还没实现他登月的愿望就掉了下来。

　　漫画看似滑稽荒唐，天底下哪有人能爬到月亮上去？

　　老夫子是沿着光柱奔向月球，但现在有人要用绳子搭建电梯的方法实现，这些“绳子”有这么厉害？。

　　用什么材料做如此电梯的缆绳是个十分困难的课题。这样，近期他们研究的重心，不是太空天梯，而是月球电梯——

　　从“太空天梯”到“月球电梯”

　　美国太空电梯研究公司“电梯港”日前宣称，他们可能要在10年之内造出一架“月球电梯”，人类将来有一天将有望乘坐这个超级电梯到达月球。

　　这个决定其实是该公司“宏伟”计划的第一步：早在2003年，该公司就投入过巨资研究从地球通往太空的天梯。太空梯基本上就是一条长长的缆绳一端固定在地球上，另一端固定在地球同步轨道的平衡物(如大卫星)上。在引力和向心加速度的相互作用下，缆绳被绷紧，太空梯将利用太阳能或激光能沿缆绳上下运动。

　　我们先不去想他们为什么要搭建这样一座不可思议的“电梯”，第一个问题是，他们到哪儿去找那么结实的绳子呢？

　　用什么材料做如此电梯的缆绳是个十分困难的课题。也正因此，近期他们研究的重心，不是太空天梯，而是月球电梯——从月球上空5万公里处垂向月球表面的“电梯”。

　　若要应用于太空梯，柴隆纤维有一个致命弱点必须克服——降解太快，太空梯缆绳不像很多简单部件那样可以在失效之前随时更换——

　　“柴隆”：一毫米细丝吊起450公斤

　　因为月球的引力仅为地球的1/6，所以“月球电梯”对缆绳强度的要求将远远小于从地球表面通向太空的。科学家已经选用了一种日本生产的高强度、高耐热性的复合纤维——“柴隆”(Zylong)。

　　上海交通大学材料科学科学与工程学院李华博士告诉科技日报记者：“一根直径为1毫米的‘柴隆’细丝可以吊起450公斤的重量。”

　　“柴隆”被称为21世纪的超级纤维，是化学成分叫做聚对苯撑苯并双噁唑(PBO)的纤维的商品名。

　　PBO是20世纪80年代美国为发展航天航空事业而开发的复合材料用增强纤维，具有十分优异的力学性能和物化性能。日本东洋纺公司2004年实现了PBO纤维的工业化生产并命名为“柴隆”。

　　“‘柴隆’纤维的力学、耐热、阻燃灯性能都具备用来打造‘月球电梯’缆绳的条件。而且相比于碳纳米绳来说，在原料价格和加工成本上，‘柴隆’也比碳纳米绳要低得多。”

　　“但是，若要应用于太空梯，柴隆纤维有一个致命弱点必须克服——降解太快！毕竟，太空梯缆绳不像很多简单部件那样可以在失效之前随时更换的吧。”李华说。

　　迄今为止，科学家仍然无法用碳纳米管编织出长长的缆绳，在长的缆绳中，实现碳纳米管的结构完整性和强度的一致性是一个非常难解决的问题——（来源：科技日报）