《星际探索》的时代背景，和那仍未实现的黑科技“太空电梯”

　　在未来的几十年，人类会如何朝太空发展呢？这问题一定在很多科学家、工程师和太空迷的心头上打转。仔细一想，玩法还真不少呢！

　　你想要以商业为优先，开发太空运载、旅游、采矿吗？还是想以「寻找智慧生命」这个远大的使命为目标？又或是想坐地球望月球、坐月球望火星，慢慢地拓展人类居住的版图呢？

　　这些愿望都有可能在未来的太空探索当中被实现呢！而在近期上映的电影《星际探索》中，便对未来几十年内的太空探索做了另一种解释：既科幻又梦幻，而且还不失真实喔～

　　惧高症注意！这个高耸入太空的建筑到底是什么？

　　在《星际探索》预告中最让人印象深刻、最标志、最能够标志这是什么神奇时代的景物：不是月球基地、不是太空船，而是那个谜样的高耸建筑物。在这个商业太空之旅已经不是梦的时代，这到底是什么黑科技呢？

　　没错！这其实就是你我都不陌生的太空电梯。在《星际探索》中，我们可以很难得的看到这个很常被提及、但是实际执行仍有困难的黑科技，以特效的方式出现在大家眼前；而且它还是主角的工作场所呢！

　　其实太空电梯的发想，早在1895年就已经出现了。俄罗斯著名科学家康斯坦丁．齐奥尔科夫斯基（Konstantin Tsiolkovsky）是第一位提出类似概念的人。其最原始的构想是在地球同步轨道上建造一个「城堡」，与地球上一座像巴黎铁塔的建筑彼此相连。

　　之后在1960年，另一位俄罗斯著名工程师尤里．阿特苏塔诺夫（Yuri Artsutanov）有了更接近现代太空电梯的想法：认为太空电梯应该要从太空船开始由上（太空）往下（地表）修建，颠覆了许多人的想象。这个方向虽然后续还是有些许讨论，但还是没有太多的关注与研究；一直到1975年美国空军的研究机构将这个概念纳入报告中后，才开始有了各种材料的发想与科幻想像。

　　而后在1978年，英国的小说家阿瑟．克拉克（Arthur C. Clarke，如果你觉得他有点陌生，只要知道他也是《2001太空漫游》的作者就对了。）的科幻小说《天堂的喷泉 Fountains of Paradise》中，最接近现代的太空电梯的雏形才出现。故事的设定是，未来的工程师们在斯里兰卡某处的高山上用奈米碳管打造了了延伸到3万6千公里的高空的太空电梯，以此取代了太空船。

　　等等，这个高度也太实际了吧！为什么太空电梯标高要3万6千公里呢？这可是太空电梯不会垮下来的重要关键喔!!

　　太空电梯为何一定要在3万6千公里？

　　简化的描述太空电梯，它就是一个从地表延伸到太空的长长缆绳、加上电梯和其他像是实验室等的设备；但这可不是能随随便便盖到某个高度想喊停就喊停的喔！

　　太空电梯整个设备的质心，一定要在地球静止轨道上：也就是离地3万5786公里的地方。

　　地球静止轨道有个特点：在轨道上卫星的运行方向和地球自转方向一致，绕行地球运行一周的时间也和地球自转周期相同。因此从地球人的角度来看，这上面的东西都是静止不动的；如果太空电梯的质心不在这个轨道上，就会受到地球自转和重力的影响，可能会因此而倒塌或肢解。

　　目前科学家脑海中的计划大概长得像这样：以50公里高的高塔在地球上作为基底，最好位处在赤道地区：除了地球静止轨道就在赤道正上方之外，如此高耸的建筑更要避开强风，而在赤道地区的话就不会有热带性低气压的肆虐。然后要有一颗位于同步轨道的卫星，降下具有超级延展性和强韧度的缆绳，同时作为机房设备；并且要在整个电梯的另外一端（超过地球静止轨道的相反端）加上平衡的力学原理的机制。

　　这样看起来，太空电梯的结构就像链球那样，只是绳子中间多了好几个上下跑的磁浮盒子，并且在不同的高度停下来，提供不同的服务，例如运送人力物力来往地球和太空之间，维修、部属卫星可能也会变得很方便。

　　不过商用太空飞行不都已经能实现了吗？还需要盖太空电梯吗？与火箭相比，太空电梯的运输成本较为低廉：NASA估算使用太空电梯把货物从地球表面送到轨道上，每一公斤只需要花费1.5块美金；这样换算下来，运送一个带着行李的旅客成本可能只需要不到100美金。相较之下，现在的猎鹰9号火箭要载1公斤还是需要大概1700美金的成本。

　　但既使概念和诱因都有了，也不代表太空电梯的实现就近了。想建造太空电梯，还有很多的难关要克服：第一个就是缆绳，这也是推动现在奈米技术、石墨烯等材料科学前进的动力之一，因为我们需要超高强度和延展性的材料；再来我们不只安装缆绳，还要能够像电梯一样有效的操控它；除此之外地表上的高塔结构可能需要比现在任何建筑都还要高，才能提供必要的防护和支援。最后，还有一个最最最重要的难关要克服：就是我们为什么要建造并使用这个太空电梯的动机。毕竟谁都不想花好大一笔钱打造一个没有人想用的设备，变成蚊子馆对吧～

　　《星际探索》所在地，是个超越月球和火星的时代

　　太空电梯要出现在大家面前，除了技术之外，需要满足一个非常商业的条件：有大量需求、有明确使用目的，这些目的可能包括需要频繁的更换卫星零件、运载货物和人员往返太空和其他有人类居住的地方、直接在太空中开始太空旅行、监测更遥远的宇宙之类的。简单的说，它必须要跟我们现在使用电梯那样地频繁，打造太空电梯才能值回票价。

　　那么有着太空电梯这样高科技产物的《星际探索》，究竟身处在怎样的时代呢？最简单的猜测，它可能是在人类开始长居月球、火星之后。

　　如果NASA和其他各国际计划没有延宕的话，我们最快可以在2025年左右看到人类重返月球，在2035年左右看到人类踏上火星。在这之间可能又会有更多的中继太空站产生，接下来10~20年内，人类开始习惯在宇宙中来去，太空居民开始出现，资源开始互通

　　假如说有一天，你发现需要更快速的方式从月球基地前往地球表面探望自己的家人，或是从地球前往地球轨道开一场重要的会议，这时候就是太空电梯登场的时候了。相信在这个时间点技术应该已经可以解决各种问题了，对吧？

　　《星际探索》就是一个在这样时空背景诞生的世界，比现阶段殖民月球和火星更之后的世界。在这个时代，土生土长的火星人可能稀松平常；月球虽受制于太空法不被任何人拥有，但也是海盗横行之地；前往遥远的深空寻找生命也已经可能发生，但是人类又能撑过整趟旅程吗？这些问题，都令人充满遐想呢～