博览文/张晨《流浪地球2》中航天技术的虚与实春节期间，科幻电影《流浪地球2》在全国各大影院上映，为观众呈现了一场科技感十足的视觉盛宴，也收获了上佳的票房成绩。影片内容涉及相当多的航天技术和概念，其中一些是已经实现了的，还有一些是未来可能实现的，可谓有虚有实。▲电影《流浪地球2》宣传海报52|2023.03SPACEEXPLORATION博览太空电梯《流浪地球2》是首部完整而详细展示“太空电梯”这个概念的中国电影。在电影中，联合政府在非洲加蓬共和国的大西洋海岸上建造了“移山计划”一号行星发动机试验机和一座高达9万千米的太空电梯，借助太空电梯强大的运力以快速建造方舟号国际空间站。这座太空电梯的核心是位于静止轨道上的太空电梯船坞，方舟号国际空间站就在这里组装。同时电梯还包括位于9万千米高度的配重和海面上直径3千米的基座。9座轿厢由216根碳纳米管缆绳牵引，以快速往来于地面和空间站之间。这是人类历史上最高的建筑，是新时代的“巴别塔”。说到太空电梯，一些人会想到古巴比伦的“巴别塔”，也有人会想到现在位于阿拉伯联合酋长国迪拜市的哈里发塔。实际上太空电梯最早的提出者是人类航天事业的先驱齐奥尔科夫斯基，他在参观法国巴黎的埃菲尔铁塔时想到了这一点。但这些建筑实在是太矮了。目前地球上最高的建筑哈里发塔，也只有区区828米。《流浪地球2》中的太空电梯的高度是它的10万倍。如果我们仍然像建造一栋楼一样从地面往上爬，则这栋楼很快就会被自重压垮。那怎么办呢？实际上太空电梯并不是一栋楼，而是一颗尺寸达到9万千米的卫星，确保太空电梯的重心位于静止轨道上。既然无法直接从地面向上建设，那么能否从静止轨道开始建造，保证重心持续位于静止轨道上呢？由于重力的递减速度远快于离心力增加的速度，那么在太空电梯9万千米的远端，必定会受到巨大的离心力。如果使用钢材来建造太空电梯的话，在其远端对材料的抗拉强度需求将达到恐怖的400吉帕，但是钢只有400兆帕，差了3个数量级！那么就没办法了吗？太空电梯末端的离心力取决于本身的质量，如果降低材料的质量，提升抗拉强度（提升比强度），那么就可以实现了。说得简单，目前人类发现的材料中能满足如此恐怖需求的只有一种叫做碳纳米管的材料。如果使用碳纳米管建造太空电梯的话，需要的抗拉强度“只有”80吉帕，而人类目前在实验室中合成的碳纳米管抗拉强度已经达到了200吉帕，看上去曙光即将到来……但那可是9万千米的碳纳米管缆绳啊，是中国目前现有运营高速...
