自從60多年前太空時代開始以來，只有一種方法可以往返月球:火箭。但是一對研究生說，我們現在應該能夠通過一種高科技電梯在地球和我們的自然衛星之間運送人和貨物。
太空電梯的想法并不新鮮;至少自1895年以來，航天空想家們就一直在談論它們。但是Zephyr Penoyre和Emily Sandford設想了一個系統，這個系統不是用來將人類和貨物從地球表面運送到地球軌道——這是所謂的經典太空電梯概念的目標——而是提供往返月球的交通工具。
8月25日在網上發表的一項研究中研究檔案arXiv的學生認為這是技術上和經濟上可行的建立這樣一個“月球太空電梯,”首次公開詳細的杰羅姆·皮爾森在1977年的一次會議上和尤里Arsutanov在1979年發表的另一篇論文。
研究報告的撰寫者之一、劍橋大學天文學研究生佩諾耶爾說:“它的便宜程度讓我震驚。”他還說，建造這樣一部電梯可能需要10億美元，“這完全是一位特別有動力的億萬富翁的心血來潮。”
一根很長的電纜
Penoyre和Sandford是哥倫比亞大學天文專業的研究生，也是這項研究的合著者，他們把他們的月球電梯概念稱為Spaceline。它的核心元素是一根纜繩，它將被錨定在月球上，跨度超過20萬英里，直到地球表面以上的一點——也許是距離地球2.7萬英里的軌道。(月球太空電梯的纜繩不能固定在地球表面，因為月球和地球的相對運動不允許。)
正如論文中所解釋的，最簡單的太空電纜可能僅僅比鉛筆的鉛筆芯粗一點，重達8.8萬磅——在下一代NASA或SpaceX火箭的有效載荷能力范圍內。它可以由凱夫拉纖維或其他現有材料制成，而不是長期以來被視為建造經典太空電梯關鍵的奇異且難以制造的碳基材料。
未來的太空旅行者將使用宇宙飛船從地球飛到懸掛的纜繩末端，纜繩將被地球引力拉緊，然后轉移到太陽能機器人車上，機器人將沿著纜繩爬上月球。這次航行可能需要幾天或幾周的時間。返程將簡單地逆轉這個過程。
為什么要花費數億甚至數十億美元建造月球太空電梯，而不是依賴于成熟的火箭技術?Penoyre和Sandford在他們的論文中說，前者最終可能更經濟，特別是從月球礦中把原材料帶回地球。
美國航空航天研究所(American Institute of Aeronautics and Aeronautics tics)發表的一篇論文估計，月球太空電梯系統可以在53次飛行中把月球材料運送到月球和地球之間的空間站，從而收回成本。
開采月球
多年來,專家們一直關注月球作為一個潛在的有價值的原材料來源從氦- 3,一個沉重的版本的熟悉的氣體,能找到可能用于聚變反應堆,稀土釹和釓,用于生產手機、醫療掃描儀和其他高科技設備。
位于佛羅里達州棕櫚灣的衛星技術公司space initiative的首席科學家、物理學家馬歇爾·尤班克斯說:“太空電梯就像一條鐵路——除非你預期有大量的鐵路交通，否則你不會建造它。”他稱用于Spaceline紙上的計算為“聲音”，但警告說，地球軌道衛星可能與這條巨大的電纜相撞——將這條電纜保持在地球軌道空間軌道之外，可以緩解這一潛在問題。
盡管它們相對于火箭運輸有潛在的優勢，但無論是月球太空電梯還是經典的太空電梯都沒有得到航天機構或航天制造商的太多關注。自上世紀70年代末以來，美國國家航空航天局(NASA)偶爾資助對經典太空電梯概念的研究。但到目前為止，SpaceX還沒有生產太空電梯的公司，盡管中國和日本的公司分別提出了到2045年和2050年建造經典太空電梯的提議。
“令人沮喪的一件事是，月球太空電梯的想法沒有多少吸引力，但它是一個可行的想法，在經濟上改變了游戲規則，”space initiative的首席執行官Charles Radley說。
電梯的辯論
一些專家表示，經典的太空電梯可能比月球太空電梯更有意義，至少在最初階段是這樣，因為它有助于促進探索。例如，一個經典的太空電梯可以用來在地球軌道上組裝一個巨大的宇宙飛船，然后從那里發射。專家們說，這可能比從地球發射航天器要容易，因為地球引力太大。
但是，經典的太空電梯需要更堅固的纜繩來承受施加在纜繩上的更大的力，而且目前還不清楚何時會有足夠堅固和足夠長度的材料來制造合適的纜繩。
“古典空間電梯是一個非常棘手的問題,因為地球的重力場是如此之大,你需要這樣強大的材料,我們現在沒有,”杰羅姆·皮爾森說,一個航空工程師、明星,Inc .)、航空公司在愉快的山,南卡羅來納,太空電梯的幾個論文的作者。“另一方面，你現在可以用現有的材料建造一個月球太空電梯。”
考慮到這一問題，皮爾森贊同將月球太空電梯作為建造經典太空電梯的先驅的想法。皮爾森說:“月球太空電梯有很多優點。“隨著美國宇航局重返月球的新計劃，可能會有更多的興趣。”
