科学探索|如果太空电梯与缆绳断开会如何？( 二 ) 如果太空电梯与缆绳断开会如

不过事实上，距地球越远，轨道速度就越低。随着到地表的距离从400公里增加到800公里，轨道速度会从7.7km/s下降到7.5km/s 。看上去似乎差别不大，但别忘了，这里最重要的是轨道半径、而非到地表的距离。虽然从理论上来说，你可以建起一座足够高的高塔，只要从塔顶步入太空，便可进入轨道旋转。但这座塔的高度得达到36000公里，根本不可能实现。
海拔36000米的轨道其实有个特殊的名字——地球同步轨道，意味着该轨道上的物体旋转一圈所需的时间与地球自转一圈刚好相同。如果将物体送入赤道正上方的地球同步轨道，其相对于地表的位置将永远不变。（这样的轨道又叫地球静止轨道。）这点很有用，因为我们随时可以找到地球静止轨道上的物体，大大简化了我们与电视卫星、天气卫星、或者负责监控地表特定区域的卫星之间的通讯交流。
再说回太空电梯。如果我们无法让电梯“拔地而起”，能否反其道而行之、从地球静止轨道上垂下一根36000公里长的缆绳呢？这样不也算是太空电梯吗？
要想成功，位于地球静止轨道上的缆绳固定物必须质量足够大，要么是座空间站，要么是颗小行星，这样每当有物体沿着缆绳攀升时、才不会将固定物往下拉。
但看到这儿，想必你已经能看出太空电梯的问题出在哪里了：谁会愿意打造一根长达36000公里的缆绳呢？要想达到这样的长度，即使是最强韧的材料（比如凯夫拉尔纤维），也必须做得极粗、才不会断裂。当然，缆绳越粗，下挂的质量就越大，这就意味着缆绳的上半部分必须做得更粗、才能承担下半部分缆绳的重量。如此看来，这种设想根本不可能实现。要想成功造出太空电梯，只能寄希望于未来找到某种超强、超轻材料，比如碳纳米管。也许我们有朝一日能化想象为现实，但短期内肯定无法实现。
如果电梯缆绳掉下来怎么办？
在《基地》第一集中，有人引爆了炸弹、使太空电梯顶端的站台与缆绳的其余部分脱离开来。缆绳落回地球表面，的确造成了一定破坏。
那么在现实生活中，如果太空电梯的缆绳真的发生坠落，又会发生什么事情呢？假设将缆绳分为100段，每一段都在围绕地球运动，但角速度均与地球相同。如果是现实中的太空电梯缆绳，我们还需要考虑每段缆绳之间的张力。但在简化版模型中，我们只考虑各段缆绳受到的地球引力。
接下来会发生什么呢？由于不考虑各段缆绳之间的张力，缆绳的下半截会坠落到地球表面，可能会造成严重破坏。在本次采用的模型中，这部分缆绳落回地面后，包住了三分之一的赤道。尽管从理论上来说，缆绳的长度足以围着地球绕上一整圈，毕竟地球的周长只有4万公里。
但并非整根缆绳都会坠落到地面上。如果缆绳片段开始时的高度足够高，在下落过程中，随着它们离地表越来越近，速度也会越来越快。如果下落速度足够快，它们或许能形成一条非圆形轨道、围绕地球旋转。对住在赤道上的人来说，这是件好事，毕竟这些碎片可以停留在太空中、不会砸到他们脑袋上。
当然，如果缆绳依然完整，每个片段之间都会相互拉扯，因此坠落到地球上的缆绳会更长。但缆绳之间的拉力迟早会强到将缆绳扯断，最终还是会产生大量太空碎片。
所以总而言之，太空电梯搭建起来不仅十分困难，还有缆绳断裂和掉落的风险。我们或许应该庆幸，目前我们还停留在利用化学火箭探索太空的阶段。（叶子）