西雅圖——邁克爾·萊恩說：“我認為建造一部通往太空的電梯可能是我在世界上能做的最好的事情。”
他的公司Liftport在Kickstarter上剛剛籌集了超過 62,000 美元，用於在一條通往天空的纜繩上建造機器人攀爬器——這是朝著他在月球上建造太空電梯的最終目標邁出的早期一步。太空電梯顧名思義——一個沿著軌道或繫繩往返太空的艙室，提供可靠的入軌通道。
在萊恩身後的是西雅圖飛行博物館巨大的大展廳，那裡陳列著數十架飛機，記錄著人類的飛行冒險歷程。大約 40 位太空愛好者在附近的會議室聚會，參加由國際太空電梯聯盟 (ISEC) 主辦的年度太空電梯會議。他們中的一些人為了追求一個概念簡單但在實踐中迄今為止被證明是不可能實現的概念，犧牲了自己的事業、信用評級或儲蓄賬戶。
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無論討論的是由碳奈米管製成的100,000公里長的繫繩、天基太陽能，還是人類在銀河系播種的終極命運，沒有一位與會者會被指責為目光短淺。
彼得·斯旺，退休前從事航天系統建設 40 多年，現任 ISEC 副總裁，他稱太空電梯是“改善人類狀況”的一種方式。他的利他主義得到了許多與會者的認同。
但這並非完全是盲目的樂觀。“我正在嘗試解決一個很多人認為是科幻小說的專案，”萊恩說，為了維持他的公司和夢想，他近十年來已經七次面臨房屋止贖。“在這個階段持懷疑態度是恰當的。”
難求之材
太空電梯的想法讓許多工程師心潮澎湃。但所有人都最終遇到了同一個障礙——所謂的“難求之材”問題，或者說是對一種不存在的材料的需求。
太空電梯是一種理論結構，從地球表面延伸到太空，透過自身的質量和地球自轉產生的向外離心力保持平衡。物理原理很吸引人——既足夠複雜，引人入勝，又足夠簡單，似乎可行，而且自從亞瑟·C·克拉克在他的 1979 年小說《天堂之泉》中對其進行了虛構處理以來，太空電梯的魅力呈指數級增長。
問題在於建造材料，它必須超強且非常輕。俄羅斯工程師尤里·阿特蘇塔諾夫和美國太空科學家傑羅姆·皮爾遜分別在幾十年前推匯出的公式表明，理想的繫繩應該是錐形的，在 35,800 公里的地球同步軌道高度處最寬，在地球表面和遠端最窄。繫繩應延伸到地球同步軌道之外很遠的地方，在那裡，配重將有助於提供所需的張力。
關鍵在於繫繩必須具有足夠的抗拉強度來承受自身巨大的質量。原則上任何材料都可以，但即使對於不鏽鋼，繫繩在地球同步軌道處的寬度也需要比地面處寬 1043 倍。
唯一已知提供所需強度-密度比的材料是碳奈米管，一種圓柱形雞籠狀碳原子晶格。問題是奈米管以類似於煤煙堆的形式存在，沒有人知道如何將它們製成細長的繩索、辮子、電纜或帶狀物。在電梯愛好者看來，碳奈米管或 CNT 是最後一個主要的“但願如此”。
押注冷門
布賴恩·勞布舍爾將他的職業生涯押在了碳奈米管和太空電梯上。這位洛斯阿拉莫斯國家實驗室的前物理學家於 2009 年成立了 Odysseus Technologies 公司，並有包括 ISEC 總裁泰德·塞蒙在內的其他四位投資者。勞布舍爾在他的車庫工作室裡研究 CNT，目標是將它們拉制成繫繩。雖然他主要了解了哪些方法行不通，但他於 5 月份申請了一項所謂的奈米管解纏器的專利，以及第二項 CNT 生長技術的專利，他對此保密。
勞布舍爾說，“太空電梯打破了火箭正規化”，因為它不攜帶自身燃料。他認為化學技術已接近極限，受限於齊奧爾科夫斯基火箭方程，只能將其初始質量的約 5% 送入地球軌道。這些低效率意味著太空梭將一公斤物體送入近地軌道 (LEO) 的成本為 64,000 美元；勞布舍爾計算，電梯只需 17.2 千瓦時的電力即可完成——價值約兩美元。
他將太空電梯視為橫貫大陸鐵路的未來類似物，後者開闢了美國西部——一旦基礎設施以巨大的努力和代價到位，運輸就會變得便宜，新的機遇就會湧現。“一旦你到達 LEO，”勞布舍爾說，“你就已經走了一半的路程，可以去任何地方了。” 儘管如此，他明確表示“太空電梯還很遙遠”。
彼得·斯旺將天基太陽能視為拯救能源匱乏世界的終極救星，而太空電梯是將所需基礎設施經濟地部署到太空的唯一途徑。設想是在雲層、天氣和大氣層之上的軌道衛星中收集陽光，並透過微波將電力束縛到地面上的小型接收天線。“非洲可以跳過 20 世紀的電信和電力線路，”他說，緊急電力可以束縛到地表任何地方。
斯旺說，“太空電梯將是歷史上非線性事件。” 他和同事甚至正在為電梯運營設計組織結構圖，其假定的海上浮動錨站（社群傾向於太平洋東部赤道附近的低閃電地點）和聖地亞哥的陸上海軍基地。
但並非所有人都對電梯的實現抱有信心。布拉德·愛德華茲是 2003 年出版的《太空電梯》一書的合著者，該書此後成為所有電梯討論的模板，他在花費多年時間試圖將其變為現實後退出了該領域。“從技術上講，我們可以在未來 10 或 15 年內做到這一點，”他最近告訴《西雅圖都市》雜誌。“但實際上這將需要更長的時間，我不得不問自己是否想用餘生來做這件事。”
牙線
亞瑟·C·克拉克曾說過，太空電梯將在所有人停止嘲笑後的 50 年內建成。“我認為我們已經讓那些徹底嘲笑的人閉嘴了，”萊恩說，他是一位前美國海軍陸戰隊員和投資顧問，他繼續將個人資金投入到他的公司。“我們還沒有讓懷疑論者閉嘴，應該有人提出問題。”
萊恩的 Liftport 集團成立於 2003 年，此前他曾與愛德華茲合作獲得 NASA 創新先進研究 (NIAC) 資助以研究太空電梯，該公司一度擁有 14 名員工。Liftport 曾嘗試不成功地生產碳奈米管，並進行了一些氣球和繫繩測試，以銷售天氣資料以獲取收入。經濟崩潰使他們停業五年，但萊恩認為，他對 Kickstarter 活動的熱情和意外的反應——他的目標僅為 8,000 美元——是樂觀的跡象。
像所有與會者一樣，他受到太空私有化的鼓舞，最近在 SpaceX 發射、保羅·艾倫的 Stratolaunch 系統以及畢格羅宇航公司已部署到軌道上的兩個可擴充套件棲息地測試模組中可見。萊恩正在推廣從月球表面到地球和月球之間太空中的某個點的電梯，因為物理原理更友好，並且至少有五種現有材料滿足其要求，包括 Zylon 和 Kevlar。他說，月球繫繩的尺寸相當於牙線，並且使用商業現成技術是可行的，而且可能需要 8 億美元。
會議上的一位演講者說，電梯將由人類最樸實的動機、貪婪和賺錢機會驅動。萊恩可能曾經同意。“十一年前當我開始做這件事時，我對它要理性得多，”他在談到他的電梯探索時說。“但隨著時間的推移，賺錢的部分真的減少了，它變成了一種使命，”一種透過普及能源和獲取小行星上的原材料、月球上的氦-3 或氧氣、水和其他月球材料等資源來改變全球生活水平的方式，用於天基或火星基地棲息地。
“但是，”他承認，“在這一點上，我早就過了理性的階段。” 這種頑固的堅持可能正是將人類送入外太空所需的。