《流浪地球2》中的太空电梯为何高达9万公里？其实这高度才刚刚好

正在热映的《流浪地球2》科幻电影中开篇便展示了观感十分震撼的太空电梯，它高达9万公里，是地球直径长度的7倍多，电影中称它是人类历史上最高的建筑物，如此宏大的想象力也真是让人叹为观止了。

但是，这座太空电梯9万公里的高度让很多朋友非常不解，因为一般认为太空电梯就是往上层的空间站运送货物的，而如今我们的天宫空间站和国际空间站的高度都只有400公里左右，远远低于电影中太空电梯的高度，如果建造太空电梯的目的就是往这样的空间站运送东西的话，那么完全没必要建造9万公里高呀，电影中为什么把太空电梯的高度夸张到9万公里高呢？

实际上这个高度并不是夸张，而是恰好，9万公里恰是它需要的高度。因为太空电梯主要还是利用的地球同步静止轨道，那么太空电梯的质心必然要位于这个位置，这也很可能是电影中所说的空间站或地月物资中转站的高度，但这个高度高达35786公里，其实已经相当于电影中太空电梯高度的40%了。

地球同步静止轨道位于地球的赤道上空，在地球同步轨道上运行的卫星，每天相同时刻都会经过地球上相同地点的上空，太空电梯的质心唯有处于赤道上空35786公里这个位置，才能得以长期而稳定地存在，而《流浪地球2》电影中的太空电梯就修建在非洲中部的加蓬，这国家恰好横跨赤道。

其实太空电梯的概念早在100多年前就有科学家提出了，无论是作为一种科学理念，还是在《流浪地球2》和其他的科幻作品中，太空电梯都是从太空中直接连向地面的，如果说太空电梯的质心位于地球同步静止轨道上，那么很显然它的高度就不能只向下延伸35786公里，如果是长度对等的上下对称的设计，那么它也要向上延伸35786公里，这样它的高度就达到了71572公里，相当于电影中太空电梯高度的80%了。

这样一来这条太空电梯所承受的地球向外甩动的离心力（即物理学中的向心力）和本身承受的地球引力才会大致对等，但是太空电梯本身也是有很大重量的，这个重量又会使太空电梯承受的地球引力超过向外甩动的离心力，因此太空电梯远离地球的部分必须得加长。

为了方便物资的上下运输，太空电梯也必须是固定在地球表面才行，那么太空电梯在整体上就需要对表面有一定的拉力才能树立在太空中，如果让拉力胜过重力，那么太空电梯的离心力就必须要超过地球对它的引力，这也要求太空电梯的远端部分要加长一些，才能使它具备这一功能。

而且太空电梯是要承受吊舱和大质量的物资运输任务的，《流浪地球2》电影当中的吊舱相当巨大，看体积堪比一艘轮船，吊舱和物资的上提下行时，会对太空电梯形成一定的反作用力，那么为了使电梯稳定，也需要在其远端加长一些，不然在吊舱承载物资上下时，反作用力会让太空电梯反向移动，不利于太空电梯的正常运作。

综上所述，这三个方面都需要太空电梯的远端要延长一部分，这些要求加起来需要太空电梯向上延长的部分应该也差不多有近两万公里了，当然其延长的长度需要精密的计算的，包括太空电梯的重量、地球引力和离心力，吊舱和运送物资对电梯的反作用力等，9万公里的高度，应该就是电影科学顾问团计算后给出的数值，这个长度数值也是太空电梯的需要的高度，这个高度才刚刚好，这种建筑真的就需要这么高，而不是张口就来的夸张数据。

太空电梯的理念提出已有百余年，但至今看来仍然只是个梦想，还只能出现在科幻作品中，1月31日，刘慈欣在接受某媒体采访时称建造太空电梯最大的障碍是材料，很难想象有某种材料能够承受几万公里长度的拉力而不断，现实中是没有这种材料的，而且也还没有哪种科技设想认为能制造出这种材料，或许只有《三体》中汪淼主导研制的飞刃纳米材料才可以。

但其实按照《流浪地球2》电影中的设想，太空电梯所需要的绳索并不需要承受太长长度的拉力，我们看到电影中的太空电梯有不少“梯间环”，这个设想可以的话，那么可以在太空电梯的每100或者1000公里设置一个“梯间环”，那么绳索材料只需要承受100或1000公里的拉力就行了。

但是由于太空电梯本身的质量十分巨大，这些绳索实际承受的拉力还是十分巨大的，所有绳索的总拉力需要能承受整个太空电梯质量的一半以上才行，这个质量要求或超百万吨，有如此强度和韧性的材料，在目前还是不可想象的，所以太空电梯的建造在目前也仍然是不可想象的。