我們?nèi)祟愂窍Ｍ剿饔钪�，�?ldquo;低效率”的火箭技術(shù)已經(jīng)禁錮了人類探索外層空間的步伐，一般來說，我們需要將一定質(zhì)量的物體送入太空，往往需要消耗物體質(zhì)量數(shù)十倍的燃料。這就是為什么人們想出了太空電梯的主意。簡單地說，我們可以在地球表面建造一個電梯，直接進入太空，這樣我們就可以用很少的能源消耗來擺脫地球引力的束縛，人類可以很容易地進入太空，從而開啟太空探索的新時代。太空電梯應(yīng)該如何建造?
想象一下，你手里拿著一根普通的吸管。如果你把吸管的一端舉起來固定在桌子上，然后用手把另一端往下按(軸向力)，你會發(fā)現(xiàn)不費多大力氣就可以把吸管彎曲變形。(注:這種現(xiàn)象稱為“失穩(wěn)”，是指長直桿在軸向力達到或超過“臨界失穩(wěn)壓力”時發(fā)生變形，無法保持平衡。在其他條件相同的情況下，“臨界失穩(wěn)壓力”與拉長的直桿長度的平方成反比，即拉長的直桿長度增加一倍，其“臨界失穩(wěn)壓力”變?yōu)樵瓉淼? / 4。
但是，如果你用力拉吸管，你會發(fā)現(xiàn)，即使你使勁拉，也很難讓它明顯變形。因此，如果我們真的要建造太空電梯，最好的辦法就是把它做成一個來自太空的“吊梯”，只承受拉力，不承受壓力，這樣就避免了“不穩(wěn)定”的巨大問題。
1991年，科學家發(fā)現(xiàn)了一種奇怪的碳結(jié)構(gòu)，稱為碳納米管。這種結(jié)構(gòu)可以被認為是一維納米材料，碳原子以近乎完美的六邊形結(jié)構(gòu)縫合在一起，這使得CNTS具有極強的拉伸性能，其理論拉伸強度可高達300GPa。重要的是，碳納米管的密度也很低。即使是多壁碳納米管，其密度也約為每立方米2.1 x 10^3千克。代入上面的公式可以看出，如果太空電梯纜索是用這種材料制成的，那么它所需要的拉伸強度就是101.85GPa以上。這遠遠低于碳納米管的理論抗拉強度。
不幸的是，盡管碳納米管可以幫助解決建造太空電梯的最大問題之一，但它們?nèi)匀皇菍嶒炇耶a(chǎn)品。迄今為止最長的碳納米管只有0.5米�？偟膩碚f，要讓碳納米管的長度達到35786公里，我們還有很長的路要走。即使按照樂觀的估計，要在本世紀50年代建造第一個太空電梯也需要30年的時間。
