日本建筑商大林组为实现从地球向太空运送人员和物资的“太空电梯”，目前正在验证使用的缆绳材料。此前已确认碳纳米管（CNT）长期置于大气层中会受到损伤，因此目前正在验证利用金属和硅保护CNT表面的的技术，预计2021年内就能获得结果。如果确认不会受损，那么使用CNT材料便有了眉目，距离目前提出的“2050年投入运行”的目标就会更近一步。
如果太空电梯能成为现实，那么就可以用缆绳往返于地球和太空之间（图片由大林组提供）
太空电梯的设想是利用长9.6万公里的缆绳连接地球和太空。带轮子的轿厢（Climber）升降机，将沿着穿过大气层的缆绳运送物资和人员。
实现太空电梯的最重要因素之一是缆绳材料的选择。候选材料是强度约为钢铁数十倍的CNT。即使需要支撑9.6万公里的长度，也只需厚1.38毫米、宽4.8厘米的CNT缆绳。
自2015年以来，大林组一直在验证将CNT放置在太空中1～2年的影响。2018年发现，在国际空间站（ISS）的日本实验舱“希望号”所在的地表上空400公里附近，CNT会被原子状态的氧破坏。
另外还发现，CNT不受辐射的影响。由于原子状态的氧仅存在于地表上空约500公里内的大气层中，因此大林组的高级总工程师石川洋二指出：“在更高处使用CNT则没有问题。”
为了确保CNT能够在大气层中使用，大林组目前正在调查使用金属和硅保护表面的CNT置于大气层中的情况。金属的特点是保护性能较高，而硅的特点是重量较轻。大林组正在确认损坏的程度，以便判断哪种材料更适合用于太空电梯。
为了实现太空电梯的建设，就必须解决开发超长CNT等课题，大林组公关室表示“日程非常紧张”。但是，2012年发布的太空电梯计划并没有改变。按照计划，首先将建造用在地面上的固定缆绳，最终由此建造往返于地球和太空的升降点基地。预计2025年后在赤道附近的海上开始动工建设。
太空缆绳预计从2030年开始建造，为期大约19年。太空电梯将从重力和离心力相互平衡的3.6万公里处开始上升。首先将发射宇宙飞船铺设作为基础的第一批9.6万公里的缆绳。然后，将用于建设的小型电梯从地球升空，加固缆绳。
完成缆绳的建设后，将用大约1年的时间建设宇宙空间站，最快的目标是2050年投入运行。将升降机安装到缆绳上后，利用电能以时速200公里的速度移动。升降机是由直径7.2米的6节轿厢组成，总长度为144米，定员30人。
由于移动的距离太长，利用电池驱动电梯比较困难。将利用“太空光伏发电”技术，即利用太空中铺设的光伏电池板发电，然后利用电磁波向远方传输电力。因为在太空中不会受到季节和天气的影响，所以可以24小时持续发电。
太空旅行将变得简单
太空电梯的设想最早是俄罗斯的一位科学家于19世纪提出的。1960年，前苏联的一名学生提出了从3.6万公里的高空向地球修建铁塔的想法。
| 太空电梯的设想与未来前景 | |
| 1960年 | 前苏联的一名学生提出从3.6万公里的高空向地球修建铁塔 |
| 1991年 | 就职于NEC的饭岛澄男发现碳纳米管（CNT）。太空电梯将其作为缆绳的候选材料 |
| 2012年 | 大林组发布太空电梯设想 |
| 2015年 | 大林组开始评估将CNT长期置于太空中的影响 |
| 2025年以后 | 开始建设太空电梯 |
| 2050年以后 | 开始运行太空电梯 |
太空电梯的魅力之一是可以削减运输成本。建设费用预计约为10万亿日元，但建成后可以高效大量运输。大林组的高级总工程师石川介绍说：“（利用太空电梯）每公斤物资的运输成本为数万日元，远远低于目前运输成本约为100万日元的火箭等”。
作为用途，备受期待的是为期2～6周的太空旅行。在3.6万公里之外的空间站，可以完成在地球上不可能完成的动作，例如在无重力的环境下连续翻筋斗等，还可以遥望地球和无数的星星。
利用太空电梯与地球同步自转的特点，还可以运用掷链球的要领，将宇宙飞船和物资等运送到其他行星上。从距离地面5.7万公里的高处投掷可以进入火星轨道，从9.6万公里处投掷可以进入木星和小行星的轨道，这将有望加速探索和利用太空资源成为可能。
目前，海外也在致力于太空电梯的建设。美国的研究人员等组成了联盟，正在推进开发。
日文：大越优树、《日经产业新闻》，2021/10/01
中文：JST客观日本编辑部
