太空電梯建造與維護困難
修建太空電梯關鍵在於纜繩。因為纜繩並非保持靜止，而是跟著太空軌道上的衛星高速運動，其產生的向心力可能會超過材料的抗拉極限。因此纜繩材料質量分布必須均勻，且具備極強的抗拉伸能力。現實中如鋼材這種常見的建築材料密度大，抗拉強度弱，無法滿足需要。“目前發現的唯一符合條件的材料是碳納米管，也就是《三體》中提到的納米飛刃的原型。”李赫指出，碳納米管很輕，密度為1.5—1.7克／立方厘米，是鋼材的1／5，同時具有超強的抗拉伸能力。
1991年，日本科學家首次發現碳納米管，這是一種由單層或多層結晶度較好、呈正六方形的石墨碳，圍繞某一軸心彎曲而成的無縫納米級管。單壁結構的石墨碳整齊地排列在一起，形成結構十分穩定的二維材料，因而具有極高的強度。資料顯示，碳納米管的強度理論計算值是鋼材料的100倍，同時它質地柔軟，具有很強的韌性，因此被認為是未來的超級纖維。
但這些都是在理論層面對碳納米管進行“建模”，現實中它的生產遠未達到預期。“碳納米管的理想結構單元是正六邊形的六元環，但在實際操作中，非理想化的條件可能會使其產生五元環或七元環的結構，從而使得材料性能大打折扣。”李赫還強調，“碳納米管的生產需要嚴苛的條件和環境，一般實驗室內能夠制備出的長度只是微米級別。目前最先進的技術也只能生產約半米長的碳納米管成品，這離修建太空電梯的需求還有很遠的距離。”
李赫告訴記者，即使太空電梯建成後，其運營維護仍有很多問題待解決。一是作為纜繩的碳納米管長期暴露在大氣中，經過氧氣的長時間侵蝕，其使用壽命會大大縮短。惡劣天氣也會加劇碳納米管老化。如果要在碳納米管表面做保護塗層，就必須要求塗層具有同樣的抗拉伸性，然而目前還沒有符合要求的選項。二是地球同步軌道上已十分擁擠。人類發射的衛星、廢棄衛星以及其他太空垃圾會對太空電梯的運行構成威脅。
另外就是電梯的動力問題。目前來看，太空電梯的最佳動力來源是電力，能否保障電梯運行全程供電，未來如何擺脫燃料、怎樣實現無線供電，甚至如何直接將光能作為電梯動力都是值得思考，也是需要解決的問題。
再建“巴別塔”需要人類共同努力
太空電梯並非只停留在構思階段，已有國家開始投資建設。
據媒體報導，2012年，日本著名建築公司大林組啟動總投資超過100億的太空電梯建設方案。他們計劃在赤道附近海域修建地基，設計電梯時速200公里，從地面到太空軌道單程需要7天時間。預計工程將在2050年建成。
不過，隨著項目開展，研究和施工人員在論證和實際操作過程中發現越來越多的問題。他們自己也坦言，修建太空電梯只是“嘗試”。目前項目進展如何無從知曉，陷入了“高開低走”的尷尬境地。
李赫指出，除了技術難度外，修建太空電梯的又一大挑戰來自人類自身。再建“巴別塔”絕非一個或幾個國家能完成的事，而是需要全人類的通力合作。世界各國是否願意且能夠擱置爭議，通過協商合作、共同建設，互惠共享這一全人類的共同財富才是關鍵。（記者 朱 璽）
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