大林組的太空電梯概念圖。
圖片來源：Obayashi Corp.

以一條極長的纜繩蔓延至太空中，將貨運、太空人運送至國際太空站，甚至是月球，這是太空電梯（space elevator）的夢想藍圖。在奈米科技逐漸進步的21世紀，此夢想開始有望脫離科幻小說邁入現實世界。但目前仍有許多材料、工程上的問題需克服。

近日，日本靜岡大學（Shizuoka University）的研究團隊計劃將在國際太空站（International Space Station）進行全球首個太空電梯實驗，希望能加速此領域的研究進展。

實驗計畫

研究團隊計劃從日本的種子島宇宙中心（Tanegashima Space Center），將實驗用的兩個微型衛星發送至國際太空站。

兩個方形的微型衛星邊長皆為10公分，並以10公尺的鋼纜連接在一起。而纜繩上將會裝置上模仿太空電梯的容器，並以馬達驅動。兩端微型衛星上的相機，將會記錄下此容器在太空中以纜繩為軌道的動態，以進行後續的研究。

太空電梯

此研究計劃的主要承包商，大林組（Obayashi Corp.）也正在進行自己的太空電梯計畫，希望能在2050 年前實現太空電梯的建設。

其太空電梯的設計概念為六個橢圓的載具，每個長18公尺、直徑7.2公尺，能乘載30個人。並在海上建設纜繩的基地，往上延伸3萬6千公里至太空。載具將使用電動滑輪（electric motor pulley），以時速200公里的速度，在八天後到達太空站。

未來發展

一般而言，以火箭運送貨物至國際太空站的花費約每公斤2萬2千美元（約新台幣68萬元），而太空電梯預估每公斤僅需200美元（新台幣約6,170元）。因此未來若能實現此願景，將有助於人類在太空探索上的發展。

但在實施上仍存在許多待克服的重大問題，包括纜繩的強度需足以承受在軌道上運轉而不斷裂，且還需抵禦來自宇宙的高能射線，以避免降低纜繩的使用壽命。雖然奈米碳管（Carbon nanotube）被認為能夠勝任此任務，但目前尚未有大規模生產並維持其品質的製程方法。

參考資料：

1. Next stop space: Researchers to carry out ‘cosmic elevator’ experiment – The Mainichi. (2018, August 26). The Mainichi
2. Chong, Z. (2018, September 03). Japan to conduct first test as part of space elevator project. CNET

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本文由《明日科學》授權轉載，以下為原文網址：日本將首次於國際太空站進行「太空電梯」實驗

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