1895年，俄罗斯火箭之父康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基，站在埃菲尔铁塔下，幻想着人类将来能够建造一座35，786公里的高塔，所有人和货物，都能像坐电梯一样，直达地球静止轨道。如今130年已经过去，人类依然没有放弃对太空电梯的追求。作为投入后探索太空成本最低的地空轨道运输设施，太空火箭长期被认为是人类未来摆脱地球引力束缚的终极答案。2024全球火箭发射次数265次，烧掉几百亿美元，却只能将2000吨左右的货物送上太空。然而，长期以来，对于太空电梯的探索，甚至连最初级的方案论证阶段都尚未进入，也就只有在科幻片中，我们才能一览太空电梯的便利和壮观。所以，限制太空电梯研发和建造的现实因素，究竟有哪些？为何人类能投入海量资源发展可控核聚变，建造超大型粒子对撞机，却始终很难在太空电梯中，走出实际性的一步？

太空电梯与一般的未来科技不同，除了技术上困难重重，工程建设难度、同样令人难以想象。中国高铁总长不过4.8万公里，但太空电梯为了确保能够实现空地平衡，所需的缆绳长度就必须超过地球同步轨道的3.6万公里，考虑到系统稳定性，太空电梯甚至还需要数万公里的缆绳外吊重物用于平衡，确保轨道处于绷直状态。而在行星尺度下，太空电梯缆绳，需要在尽可能轻的前提下，应对严峻的重力强度和离心力问题。

保守估计，太空电梯建造材料的基本强度，至少需要达到100吉帕。而目前普遍被用于建筑工程的钢筋，极限强度只有0.6吉帕。唯一候选材料，也就是碳纳米管，如果能实现无缺陷结构，理论强度能够达到200吉帕。但目前技术水平，远远造不出完美碳纳米管，现有碳纳米管强度水平，最高只能达到66吉帕，组装后强度甚至还会降低80%。

材料强度的现实差距，还只是一方面。大尺寸碳纳米管的制备，更是巨大挑战。清华大学的碳纳米管制备记录是50cm，大多数实验室的制备上限，甚至只有1cm。在可预见的2030年之前，毫不夸张地说集人类伟力，都很难造出一个可以实际用于太空电梯的大尺寸零部件。所以，相比可控核聚变和粒子对撞机，太空电梯从工程规划前期，就被当下科技材料强度和材料制备能力锁死。

就算具备材料强度和工业级制备能力，太空电梯为了确保运行效率，升降舱也得能够以高铁的速度来回运行。这就又引出两个问题，真空缺乏散热介质，太空高铁往复产生的热能，如何解决？以及在缺乏依托的情况下，如此长的距离，电量如何供应？太空高铁当然可以照着航天飞机的标准建造，太空电梯180公里往上，恐怕就需要开发新型的柔性金属或者柔性陶瓷材料，用于碳纳米管电缆表面散热。不过，以能够对抗2000度高温的工程用柔性陶瓷为例，其工业制备难题相比碳纳米管，可谓是半斤八两。至于超远距离的电力输送，我国作为业内权威国家，也只能实现5000公里的电力输送，相比至少3.6万公里的电梯需求，仍然相差甚远。不过，好消息是随着轨道的升高，地球引力对于升降舱的引力，将大幅减弱。也许通过特高压输电加长距离电磁弹射技术，升降舱在距离地球几百公里的距离上，就能获得足够的动能，在没有电力供应的情况下，也能抵达同步轨道。

事实上，太空电梯投入使用面临的真正难题，还是安全性。太空电梯属于典型的必须时刻保持极端平衡的造物，但在低地球轨道，各种太空垃圾和陨石碎片，多达30万块。适合太空轨道建造的赤道地区，也普遍存在各种极端天气。一旦整个系统发生重大事故，几万吨的太空电梯结构从高轨道坠落，造成的灾难丝毫不亚于小陨石撞击地球。就算通过部署激光武器，消灭潜在的太空危险，留有反太空坠落后手，随时准备消灭坠毁的太空电梯巨型结构。但如此巨大的人造物如果遭到恐怖袭击，也可能导致人类多年来的心血付之一炬。所以，太空电梯的建造，除了材料和技术难题，还需要解决政治和气候问题，比如实现全世界和解，但在零和博弈的丛林法则下，人类如今放下争端齐心合力探索太空，几乎是不可能实现的。

可以说，太空电梯的发展困境，充分折射出文明升级的深层矛盾，即我们知道地球是摇篮，也能深刻意识到摇篮束缚成长，当资源枯竭、小行星威胁逼近时，分散风险是千年大计。不过，由于种种因素，我们始终没有决心，进行这番利在当代功在千秋的伟业。不过，太空电梯也如同现代巴别塔，时刻警醒激励着我们，宇宙探索虽然没有捷径，但也没有绝路。从纳米实验室的碳纤维管到直达天际的缆绳，再到马斯克的可复用火箭，以及可控核聚变之后的核聚变引擎，人类正以难以想象的速度，破解地球枷锁。或许未来某天，当我们站在太空电梯上俯视地球时，我们会想到在某一个时刻，人类齐心合力，向宇宙展示名为勇气的赞歌，以及人类永不磨灭，探索宇宙真谛的精神。