话说过年期间，第一次看完《流浪地球2》，作为一个科幻迷，我不仅感到了震撼，同时还非常自豪。因为之前从来没有想过中国人能做出特效如此好的科幻电影。更让人出乎意料的是，剧情设计也是一大创新，完全不同于西方个人英雄主义，而是非常具有东方思想。讲真这些年，真的看厌了个人英雄主义电影。

于是，后续我又去二刷了《流浪地球2》，最近也正在计划去三刷。

在这部电影当中，有两点给我留下深刻印象：

1、李雪健老师饰演周喆直说服大家团结使用的两张照片；

2、对于太空电梯的描绘。

首先两张照片，一张是大名鼎鼎的暗淡蓝点，是1990年旅行者一号距离地球64亿公里开外拍摄的地球，在这张照片中，地球仅仅是一个0.12个像素点大小的蓝点。

我们要知道的是，旅行者一号现在又飞行了33年，距离地球230多亿公里，但它想要彻底离开太阳系，按照现在的速度都还需要飞行几万年。

另一张照片是“1.5万年前人类的愈合股骨”，周喆直用这张照片来告诉全世界，只有团结才能延续文明的火种。

我从事科普写作8年多了，曾经听说过这个“科学梗“，但没有真的去了解过。于是，看完电影后，我还仔细去查找了一下相关资料。这照片来自于外科医生保罗·布兰德1980年出版书籍。在这本书里，这位外科医生回忆了美国人类学家玛格丽特·米德的一次演讲。在这个演讲中，就提到了“1.5万年前人类的愈合股骨”。

除了两张特别照片，《流浪地球2》中的太空电梯超越了我个人对于太空电梯的想象，相信《流浪地球2》对于太空电梯的描绘，将会是科幻电影中的经典一幕。

那么问题来了，太空电梯到底有没有可能实现呢？它的原理是什么？实现它的技术难点又是什么？

太空电梯，是一项现在人类暂时无法实现的技术，当然未来还是有机会实现的。“太空电梯”的概念最早是由现代宇宙航行学的奠基人、航天之父齐奥尔科夫斯基在1985年提出来的，也被称为：天梯。除了太空电梯，齐奥尔科夫斯基还是最早提出火箭、多级火箭、人造卫星、空间站和星际移民等概念的人。

在《流浪地球2》中，我们也不难发现，太空电梯说白了就是带人上太空的装置。那么问题来了，明明有火箭这种工具，为何还要太空电梯呢？

其实答案很简单，太空电梯如果能实现，它将大幅度降低人类上太空的成本。那这究竟是咋回事呢？

这就需要我们从太空电梯的原理说起。我们都知道，地球自身有很强的引力，而如果一个探测器绕着地球圆周运动，它会有一个“飞出去的趋势“，我们可以把这个趋势看成是一种“虚拟力”，也就是惯性离心力。因此，轨道上的探测器受到了引力和惯性离心力的作用。

当探测器距离地球表面3.6万公里时，引力和惯性离心力就平衡了。在赤道上空3.6万公里的轨道高度上，探测器绕地球一周的周期，和地球自转一周的周期是几乎一致的，也就是说，探测器相对于地面是静止的，这也被称为：地球静止轨道。

在地球静止轨道之上，惯性离心力大于引力，而在地球静止轨道之下，引力小于惯性离心力。如果能在赤道附近找一个开阔的地方，或者在海面上，建设起一个基座，然后在同步轨道上建设一个空间站，再在高于地球静止轨道的地方，设计一个合理的配重，最后用缆绳把三者串联起来，配上电梯舱（运载舱），太空电梯就搞定了。

通过太空电梯，可以把人和物资源源不断地送上太空。我们现在利用火箭把物体送上太空，平均运输成本是：2.2万美元/千克。而有人估算，利用太空电梯，大概只需要200美元/千克，也就是火箭的百分之一。

所以，如果太空电梯能够实现，那么太空旅行很可能走进寻常百姓家。

虽然太空电梯的建造理论上不难，但是实现起来就非常难。目前来看，最难逾越的是材料技术。建造太空电梯的线缆需要很强的拉伸强度，尤其是在地球静止轨道空间站这里的线缆，需要非常大的拉伸强度，即便是使用钢材，也根本承受不了。

现在已知能够满足这种拉伸强度的材料是：碳纳米管。

没错，这就是刘慈欣另一部科幻小说《三体》里，王淼研究的“纳米飞刃”的材料。只不过要用碳纳米管做出一根长度超过3.6万公里的线缆，现在来看，几乎是不可能实现的。

2013年，清华大学魏飞教授带领团队做出了全球最长的根碳纳米管管束，它的长度是550毫米，连一米都不到，这也仅仅是在实验室里，而不能批量做。

接下来近10年里，全球有许多科研团队在挑战更长的碳纳米管管束，但并没有什么实质性进展。所以，要做成超过3.6万米长的碳纳米管线缆，现在来看，是没办法实现的。

客观地说，实现太空电梯的难度比载人登陆火星还要难得多。但如果未来人类想要星际移民，那么太空电梯将会是一个关键的技术。