太ふとし空電くうでん梯はしご

附ふ太陽たいよう能のう發電はつでん衛星えいせい功こう能のう的てき概念がいねん圖ず

空そら间电梯はしご（英語えいご：Space elevator），又また稱たたえ軌道きどう電でん梯はしご，由ゆかり於頂部ぶ直じき達たち外がい太ふとし空そら，所以ゆえん又また名な天てん梯はしご，是ぜ一いち种低成本なりもと地ち将はた有效ゆうこう载荷从地球ちきゅう或ある其它星ほし球だま的てき表面ひょうめん运输到空そら间的解かい决方案あん。

歷史れきし

空そら间电梯はしご的てき概念がいねん最初さいしょ出で现在1895年ねん，由ゆかり康かん斯坦丁ひのと·齐奥尔科夫おっと斯基提出ていしゅつ，其設計けい是ぜ地上ちじょう一座過百公里高的塔。相當そうとう長ちょう的てき一いち段だん時間じかん裡うら，它仅仅只是ぜ一いち种科学かがく幻想げんそう，因いん为找不ふ到いた一种合适的材料来制造足够强度的缆绳。但ただし隨ずい著ちょ纳米技わざ术在ざい20世紀せいき90年代ねんだい開始かいし取得しゅとく的てき突破とっぱ性せい进展，建造けんぞう一部现实的空间电梯開始成为可能^{[來らい源みなもと請求せいきゅう]}，预计其建造成ぞうせい本ほん约100亿美び元もと，远少于国くに际空间站或ある航こう天てん飞机计划的てき投とう资。但ただし把わ其送上うえ太ふとし空そら組合くみあい就異常いじょう困難こんなん了りょう，結果けっか還かえ是ぜ先さき有能ゆうのう夠在太ふとし空そら制せい造づくり或ある至いたり少しょう能のう裝そう配はい組ぐみ件けん的てき太ふと空むなし站。

技術ぎじゅつ

種類しゅるい

靜止せいし型がた: 以平衡へいこう锤的てき方式ほうしき，以離心力しんりょく抵消總體そうたい重量じゅうりょう，但ただし平ひら衡锤必需ひつじゅ放置ほうち於同どう步ふ轨道之これ上じょう。

落下らっか的てき力量りきりょう依よ重力じゅうりょく與あずか高度こうど：

g=-G\cdot M/r^{2}

由よし於地球ちきゅう的てき自轉じてん向上こうじょう的てき離はなれ心力しんりょく隨ずい高度こうど的てき增加ぞうか：

a=\omega ^{2}\cdot r

因いん此相反はん方向ほうこう兩者りょうしゃ的てき力量りきりょう總合そうごう為ため：

g=-G\cdot M/r^{2}+\omega ^{2}\cdot r

其中

g是ぜ落下らっか的てき力量りきりょう（m s⁻²）,

a是ぜ離はなれ心力しんりょく（m s⁻²）,

G是これ引力いんりょく常數じょうすう（m³ s⁻² kg⁻¹）

M是ぜ地球ちきゅう質量しつりょう（公おおやけ斤きん）

r是ぜ從したがえ該點到いた地球ちきゅう中心ちゅうしん的てき距離きょり（公おおやけ尺じゃく）

ωおめが是ぜ地球ちきゅう的てき轉てん動どう速度そくど（弧こ度ど/秒びょう）

導出どうしゅつ公式こうしき：

r_{1}=(G\cdot M/\omega ^{2})^{1/3}

因いん此計算出さんしゅつ同どう步ふ轨道在ざい離はなれ地ち心こころ高度こうど約やく35,786 km處しょ。

高速こうそく移動いどう型がた: 又また稱たたえ「極ごく音速おんそく天てん鉤かぎ（英えい语：Skyhook (structure)）」，這是美國びくに航こう太ふと工程こうてい師し罗伯特とく·祖そ布ぬの林りん（英えい语：Robert Zubrin）於1993年ねん發表はっぴょう的てき，低てい設置せっち高度こうど，結構けっこう體からだ下端かたん在ざい離はなれ地ち高度こうど約やく100公里くり處しょ，持續じぞく以10－15馬うま赫高速こうそく飛行ひこう以維持いじ高度こうど。相あい較於靜止せいし型がた需要じゅよう先さき運送うんそう一定質量的平衡锤到太空，高速こうそく移動いどう型がた具有ぐゆう更さら低ひく的てき建造けんぞう成本なりもと。

組くみ件けん

这个方案ほうあん旨むね在ざい建造けんぞう一部称作空间电梯的运输工具。空そら间电梯はしご由よし几个部分ぶぶん组成：

平衡へいこう锤：平衡へいこう锤是一个比较重的物体，放置ほうち于同どう步ふ轨道上方かみがた。
缆绳：缆绳是ぜ一条十分长且结实的绳子，上じょう粗あら下か细，用よう于连接地せっち面めん与平よへい衡锤。
货舱：货舱用よう于装载货物ぶつ，它可以顺着ぎ缆绳在ざい空そら间和近きん地ち端はし基地きち之の间上下か移うつり动。
近きん地ち端はし基地きち：由よし於受到氣候きこう的てき影響えいきょう，不便ふべん設置せっち於對流たいりゅう層そう以下いか，不ふ然しか會かい受到颱風たいふう或ある下した雨う影響えいきょう到いた設備せつび的てき下か墜力量りょう。

材料ざいりょう

对于建造けんぞう在ざい地球ちきゅう上じょう的てき空そら间电梯はしご，平衡へいこう锤需要じゅよう位い于距离地面めん約やく3.6万まん公里くり上空じょうくう，使用しよう3.6万公里长的缆绳与地面连接。

这种缆绳必须十じゅう分ふん结实，起おこり初はつ被ひ亞あ瑟·查理斯·克かつ拉ひしげ克かつ，於其小說しょうせつ《天堂てんどう之の泉いずみ（英えい语：The Fountains of Paradise）》中ちゅう建議けんぎ由よし單たん晶あきら材料ざいりょう建造けんぞう，但ただし其不宜よろし在ざい地球ちきゅう重力じゅうりょく下か大量たいりょう生產せいさん，但ただし後來こうらい發明はつめい的てき碳纳米まい管かん也可以胜任にん。包括ほうかつ平衡へいこう锤和缆绳的てき质心位くらい于地球ちきゅう同どう步ふ轨道的てき高度こうど，同どう时为了りょう保ほ证整个装置そうち固定こてい，地面じめん基もと站通常つうじょう建造けんぞう在ざい赤道あかみち附近ふきん，同どう时应该尽量りょう选择商しょう业飞行ぎょう较少的てき区域くいき，以避免めん飞机与あずか缆绳或ある货舱相しょう撞，同どう时缆绳和货舱还必须能够抵御お来き自じ风和闪电的てき袭击。

对于建造けんぞう在ざい月つき球だま上じょう的てき空そら间电梯はしご，要求ようきゅう相しょう比ひ地球ちきゅう要よう低てい，因いん为月球だま重力じゅうりょく较小，且没有ゆう大だい气因素もと影かげ响，自じ转速度そくど较慢，且为同どう步ふ自じ转。这种条件下じょうけんか，平衡へいこう锤可以建造けんぞう在ざい月つき球だま和わ地球ちきゅう的てき引力いんりょく中点ちゅうてん，即そく月つき球だま的てき拉ひしげ格かく朗ろう日び點てん上うえ。

類似るいじ或ある配はい套設計せっけい

空そら间电梯はしご並なみ不ふ是ぜ唯一ゆいいつ非ひ火箭かせん航こう天てん发射方案ほうあん，其他的てき方案ほうあん可か以和空そら间电梯はしご組成そせい一個完整的登天系統。

軌道きどう大だい炮（如質量しつりょう投射とうしゃ器き）
登のぼり天たかし塔とう即そく上うえ文中ぶんちゅう一個從地球直伸到數十至數百公里高的台，可か以在大氣たいき外がい直接ちょくせつ發射はっしゃ航こう天てん器き。
軌道きどう環たまき(宇宙うちゅう騎士きしBLADE登場とうじょう)與太よた空電くうでん梯はしご同級どうきゅう大小だいしょう，在ざい低てい軌道きどう上じょう包圍ほうい地球ちきゅう圓周えんしゅう上空じょうくう發射はっしゃ航こう天てん器き的てき另類結構けっこう。
发射环類似るいじ軌道きどう環たまき但ただし不ふ需要じゅよう包圍ほうい地球ちきゅう圓周えんしゅう的てき較小型がた設計せっけい，
軌道きどう天てん鉤かぎ即そく小型こがた化か的てき高速こうそく移動いどう型がた太ふとし空電くうでん梯はしご。
太ふと空むなし纜ともづな索さく

出現しゅつげん太ふと空むなし电梯的てき科か幻まぼろし作品さくひん

在ざい故事こじ中ちゅう出現しゅつげん的てき固定こてい從したがえ地球ちきゅう上うえ太ふとし空そら的てき建築けんちく，不ふ一定都是採用這些方案，僅列出で具ぐ代表だいひょう性せい的てき設計せっけい。

首くび先さき吸引きゅういん公こう眾注意ちゅうい的てき是ぜ亞あ瑟·查理斯·克かつ拉ひしげ克かつ的てき《天堂てんどう的てき噴泉ふんせん（英えい语：The Fountains of Paradise）》（1979年ねん）。
《銃じゅう夢ゆめ》（1990~1995年ねん）的てき沙すな雷かみなり姆和耶魯由よし軌道きどう電でん梯はしご連接れんせつ。
《異い度ど裝甲そうこう/傳說でんせつ/神劍しんけん》系列けいれつ遊戲ゆうぎ(1998~今いま)多た款遊戲ゆうぎ出現しゅつげん軌道きどう電でん梯はしご連接れんせつ。
《三さん体たい》系列けいれつ小說しょうせつ（2006~2010年ねん）中ちゅう为人类登上うえ太ふとし空そら的てき主要しゅよう途と径みち。
動畫どうが《機動きどう戰士せんしGUNDAM00》（2007~2009年ねん）中ちゅう，第だい一條太空电梯於23世紀せいき末まつ被ひ建造けんぞう，也是與太よた陽ひ能のう發電はつでん系統けいとう共存きょうぞん的てき設しつらえ施ほどこせ，設計せっけい概念がいねん與あずか現實げんじつ最さい符合ふごう。
動畫どうが《GUNDAM G之の复国运动》（2014~2015年ねん）太ふとし空そら电梯成なり為ため主要しゅよう劇げき情じょう舞台ぶたい。
電でん影かげ《無む姓せい之の人ひと》（2009年ねん）中ちゅう，太ふとし空そら电梯為ため一いち個こ過渡かと性せい場景じょうけい。^[1]
動畫どうが《宇宙うちゅう骑士》中ちゅう，太ふとし空そら电梯被ひ叫さけべ做拉达姆的てき外そと星ぼし生物せいぶつ占うらない领，但ただし該電梯はしご是ぜ另類構造こうぞう的てき軌道きどう環たまき。
動畫どうが《超ちょう時空じくう世紀せいき》中ちゅう，被ひ反はん叛人類るい的てき機器きき人じん佔領。
動畫どうが《魔ま動どう王おう》OVA第だい二に輯中，遙はるか大地だいち乘じょう太ふとし空そら电梯到いた太ふと空むなし站。
《洛らく克人かつとX8》的てきJakob。
《魔法まほう禁きん书目录劇場げきじょう版ばん：恩おん底そこ弥わたる翁おきな的てき奇き迹》中ちゅう的てき恩おん底そこ弥わたる翁おう，作さく为故事こじ主要しゅよう线索出で现。
動畫どうが《銀河ぎんが機き攻おさむ隊たい莊嚴しょうごん皇子おうじ》MJP與あずかGDF的てき發射はっしゃ太ふと空むなし站玫瑰星ぼし即そく使用しよう太ふと空電くうでん梯はしご與あずか地球ちきゅう連結れんけつ。
小說しょうせつ《加速かそく世界せかい》第だい5冊さつ之の中なか的てき小型こがた化か的てき太ふと空むなし升ます降くだ機き「赫密斯之索さく」。
漫畫まんが《魔法まほう老師ろうし》故事こじ接近せっきん收おさむ尾お時じ有ゆう提ひっさげ到いた太ふと空電くうでん梯はしご的てき發明はつめい，並なみ且在續つづけ作づく悠久ゆうきゅう持じ有ゆう者しゃ也會提ひっさげ到いた與あずか用もちい到いた這個設定せってい。（天てん之の御ご柱はしら）
遊戲ゆうぎ《空戰くうせん奇き兵へい7 未み知的ちてき天空てんくう》中ちゅう，由ゆかり歐おう西にし亞あ前ぜん總統そうとう文ぶん森もり．哈林下か令れい在ざい愛あい爾なんじ吉きち亞あ王國おうこく領地りょうち內的君くん特とく灣わん建造けんぞう第だい一座いちざ太ふと空電くうでん梯はしご，因いん為ため此舉止とめ令れい愛あい爾しか吉きち亞あ王國おうこく感かん到いた不滿ふまん而派兵はへい佔領軌道きどう電でん梯はしご，爆發ばくはつ「燈ひ塔とう戰役せんえき」
遊戲ゆうぎ&動畫どうが星ほし域いき毀滅者しゃ Z.O.E Dolores (2001)火星かせい叛軍はんぐん對たい地球ちきゅう軌道きどう電でん梯はしご發動はつどう攻擊こうげき，試ためし圖ず殲滅せんめつ一いち百ひゃく廿にじゅう億おく地球人ちきゅうじん
電でん影かげ《星ほし際ぎわ救援きゅうえん》2019 （英語えいご：Ad Astra)
電でん影かげ《流浪るろう地球ちきゅう2》（2023年ねん）中ちゅう，在ざい2044年ねん遭到數字すうじ生命せいめい派は的てき攻擊こうげき，導しるべ致方いたしかた舟ふね號ごう空間くうかん站墜毀，隨ずい後ご重じゅう建けん。
電でん影かげ《Marvel隊長たいちょう2》（2023年ねん）的てき「聖せい刃は太ふと空むなし站」設しつらえ有ゆう太ふとし空電くうでん梯はしご，但ただし該電梯はしご使用しよう電波でんぱ作為さくい吊つるし纜ともづな。
遊戲ゆうぎ《劍けん星ぼし》中ちゅう，伊い芙為了りょう尋ひろ找四顆阿爾法核心，搭乘とうじょう軌道きどう電でん梯はしご前ぜん往位在高ありだか軌車站的中央ちゅうおう核心かくしん。

建設けんせつ計畫けいかく

2012年ねん2月がつ：日本にっぽん大林おおばやし建設けんせつ公司こうし宣せん佈以100億美元建設太空電梯，時じ速そく200公里くり，單たん程ほど需7天てん，預あずか計けい2050年ねん落成らくせい。^[2]^[3]

參考さんこう資料しりょう

^ 李り维北. 【影かげ评】《无姓之の人ひと》——总想成なり为别人的じんてき孩子 (shtml). 幻まぼろし海うみ漫游. sf.kedo.gov.cn. 精彩せいさい幻まぼろし评. 北京ぺきん: 蝌蚪五ご线谱: 1. 2015-02-02 [2017-06-12] （中ちゅう文ぶん（中国ちゅうごく大だい陆））. 火星かせい旅行りょこう里さと，人にん被ひ长期休眠きゅうみん，身体しんたい被ひ放ひ在ざい一个类似粘膜的东西里头，依よ靠もたれ细细的てき针管来らい判断はんだん人体じんたい状じょう况。环形的てき宇宙うちゅう飞船（或ある者もの是ぜ宇宙うちゅう电梯？）看み起おこり来らい的てき确极为美妙みょう，让人想到そうとう刘慈欣的太ふと空むなし电梯。
^ 日本にっぽん公司こうし欲よく建太けんた空電くうでん梯はしご希望きぼう2050年ねん乘じょう電でん梯はしご上じょう太ふと空むなし. 新しん浪なみ香港ほんこん. 2012-02-23 [2012-02-24]. （原始げんし内容ないよう存そん档于2012-10-09）.
^ 川端かわばた裕人ひろと. 研究けんきゅう室しつ】研究けんきゅう室しつに行いってみた。大林組おおばやしぐみ宇宙うちゅうエレベーター石川いしかわ洋二ようじ. Nikkei National Geographic Inc. [2015-02-13]. （原始げんし内容ないよう存そん档于2015-02-13）.