
《流浪地球2》3D版的上映,讓中國觀眾們重新領教了中國硬科幻里程碑式作品的力量。影片中用3D特效展現太空電梯遭襲的驚心動魄場景,給觀眾以身臨其境的震撼。
《流浪地球2》里的太空電梯,由基座、塔身和轎廂等部分組成。基座建在地球上,外觀像座巨大的金字塔,內部有強大的動力和控制裝置;塔身是從地面直通太空的巨大結構,由特殊的高強度材料建造,高聳入云,極為壯觀。
非洲國家加蓬共和國的首都利伯維爾因是太空電梯地表端的拍攝地。利市位于赤道附近,把太空電梯“劇設”在那里,有最大化利用地球自轉所產生的離心力和平衡重力以及當地氣候條件適宜、常年風力低于2級且遠離各種氣壓帶等科學依據。導演郭帆在采訪中提到,影片的科學指導團隊對太空電梯的構思和選址都經過了嚴謹的分析和論證。
《流浪地球》是中國科幻作家劉慈欣的短篇小說,最初發表于2008年,講述了太陽即將毀滅、人類“駕駛”地球飛往外太空尋找新家園的故事。電影《流浪地球》系列對小說進行了擴展和改編,延續了原著的核心理念,通過更緊湊和戲劇化的敘事方式,以及高水平的特效制作,成功贏得了世界的關注,標志著中國科幻電影的崛起。
太空電梯的構想最早在1895年由俄羅斯科學家康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基提出,他從巴黎的埃菲爾鐵塔得到靈感,暢想在地球靜止軌道上建一座太空城堡,用一根纜繩與地面相連,以實現太空運輸。
進入20世紀,太空探索步伐加快,科學家們對太空電梯的理論和技術可行性進行了更深入的研究。1960年蘇聯工程師尤里·阿特蘇塔諾夫發表論文,提出用金屬纜繩連接地球和太空站的構想,不過當時的材料科學和工程技術水平無法滿足這一構想。
1979年,英國科學家、科普作家以及國際通訊衛星奠基人亞瑟·查理斯·克拉克在他的小說《天堂的噴泉》中,對太空電梯進行了生動而詳細的描繪。他構想了一個從地球赤道上的海島建造太空電梯直達地球同步軌道站的宏偉工程。
2019年,國際宇航科學院發布《太空電梯時代之路》研究報告,指出太空電梯確實可行。報告稱,一旦太空電梯建立,攜帶負載進入太空的成本可由每公斤2萬美元下降至500美元,而化學火箭的燃料占據了火箭的80%空間,另14%為主要結構,只有6%可用于載人,發射及回收成本非常高昂。相比之下,利用太空電梯運輸不需要極高的推重比,轎廂完全可以回收。加拿大托特技術公司估算,太空電梯應用后,航天飛機的太空飛行成本可節省三分之一,從而大大提高人類造訪太空的頻率。
太空電梯的路徑全長超過3萬公里,僅憑轎廂本身攜帶的能量,很難滿足漫長的旅程。人類已有許多從太空電梯向轎廂傳輸能量的想象,《流浪地球2》的設計是把推進劑直接放在轎廂之外,其他方案包括使用激光傳輸能量或在高空采集太陽能供給轎廂。
2022年,在空間技術和平利用國際研討會上,國際太空電梯聯盟主席彼得·斯旺提出,根據目前設計,太空電梯轎廂重約20噸,攀爬速度約為每小時200公里,未來隨著纜繩加長、轎廂攀爬速度加快,預計八小時可到達地球同步軌道,14天可到達月球,61天可到達火星。未來人類建造火星村、月球村, 需要發射大量物資至太空,太空電梯可作為永久性物流基礎設施,運送物資和人員,成為進入太空的新通道。太空電梯的巨大運力,甚至可以幫助在軌道上建造各種巨型設施,如太空電站、工廠、城市等。
美國電梯港集團公司稱其正在研制太空電梯,一次可運送30名乘客,六小時內抵達太空。
《流浪地球2》的上映進一步激發了人們對太空電梯的遐想。郭凡說,“希望通過太空電梯的設定,不僅告訴觀眾前沿科技的研究方向和成果,也能激發大家對人類如何應對共同挑戰的思考。”
太空電梯作為一種具有前瞻性和創新性的概念,雖然距離成為現實仍然遙遠,但隨著科技進步和人類探索太空決心的增強,并非遙不可及。在“綠色天路”的遠端,是人類進入太空、開發太空、移民太空的史詩性命題。