告別火箭？「太空電梯」可能成真！石墨烯造纜索 14小時直達月球
- 記者：林宏宜｜責任編輯：新聞中心
- 發佈時間：2026.09.01 15:11
- 最後更新時間：2026.09.01 15:11
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科學家即將公布研究成果，建造太空電梯可行性大增。(圖片由AI生成)
美國太空探索計畫再掀大膽構想。美國總統川普日前造訪德州休士頓的美國太空總署（NASA）詹森太空中心時表示，美國太空人將在月球建立永久基地，接著進一步邁向火星。不過，科學家認為，如果人類真的想大量、頻繁往返月球甚至火星，現有化學火箭技術效率太低，未來可能需要建造一座「太空電梯」。
川普表示，美國正迎來太空探索的「黃金時代」，要征服眼前這片廣大的新領域，探索、馴服並取得勝利。根據紐約郵報報導，國際太空電梯聯盟（ISEC）主席史旺則提出另一種想像。他形容，太空電梯就像在河流上蓋一座橋，取代一趟趟渡輪。
太空電梯的概念其實相當簡單，卻極其驚人：從赤道附近的地面基地向上延伸一條超強纜索，穿過地球同步軌道，並一路延伸到數萬公里外的太空端點，再利用太空中的配重維持纜索張力。未來貨物、人員及太空設備不必再搭乘一次性的火箭，而是透過類似電梯的「攀爬艙」，沿著纜索一路升向太空。
最大的優勢在於，攀爬艙可以利用電力運行，不需要燃燒大量燃料，因此能大幅降低火箭發射造成的污染，也不會像傳統火箭一樣產生大量殘骸。若技術成熟，往返太空甚至可以變成每天都能進行的例行運輸。
不過，太空電梯構想數十年來最大的瓶頸，一直是「纜索到底要用什麼材料打造」。纜索必須同時具備極高強度、極低重量，而且必須能夠大規模製造及捲收。研究人員估計，材料強度必須遠超鋼鐵，才能承受長達數萬公里纜索本身的重量與巨大張力。
如今，科學家把希望放在「石墨烯」身上。國際太空電梯聯盟預計下個月公布最新研究成果，並認為一種「多晶石墨烯」可能成為目前最有希望的太空電梯纜索材料。
石墨烯是由碳原子排列形成的超薄材料，厚度可以只有單一原子，被認為兼具極高強度與輕量化特性。所謂多晶石墨烯，則是透過拼接不同晶粒的方式，試圖解決傳統石墨烯難以大規模製造的問題。
研究人員指出，南韓工程師目前已經能製造長達1000公尺、寬約半公尺的多晶石墨烯材料，生產速度約每分鐘2公尺。如果未來能進一步提高強度與生產效率，將有機會讓太空電梯從科幻小說逐漸走向工程實驗。
根據國際太空電梯聯盟的構想，每條纜索將從赤道附近的「地球港」一路延伸至太空端點，全長約10萬公里，遠超過地球同步軌道。這條巨型纜索在視覺上可能幾乎看不見，但表面具有反光特性，地面上的人有時可能看到一道細長的陽光反射，就像天空中突然劃過一道銀色光芒。
太空電梯的概念其實已經存在超過100年，英國科幻作家亞瑟．克拉克更在1979年的小說《天堂之泉》中詳細描繪類似的「軌道塔」。克拉克曾經說，太空電梯大概會在「所有人停止嘲笑它50年後」建成。
但即使纜索材料突破，太空電梯仍面臨巨大風險，其中最大威脅之一就是太空垃圾。低地球軌道目前充斥大量人造物體，高速運行的太空垃圾一旦撞擊纜索，可能造成嚴重破壞。因此研究人員構想，一座太空電梯可能需要同時部署約5條纜索，作為備援及其他用途，並在周圍劃設衛星禁航區。
按照目前構想，運輸貨物的「攀爬艙」將沿著纜索向上移動，抵達距離地球約3.6萬公里的地球同步軌道。一旦超過這個位置，攀爬艙甚至不需要繼續依靠電力推進。由於地球自轉產生的離心力，貨物將被進一步甩向太空，最終以每小時約2.6萬公里的速度離開纜索末端，進入太空。
研究人員估計，未來從太空電梯頂端運送物資前往月球，最快可能只需要約14小時，目前從地球發射前往月球通常需要約3天。從火箭到太空電梯，人類進入太空的方式可能因此出現根本性改變。
