太空电梯或将成真 科幻小说将实现(3)

据了解，碳纳米管是太空电梯工程师的巨大希望，但是这种希望可能会破灭。2006年一项研究模型预测称，在大约10万米长的纳米管缆绳中必然存在一定的缺陷，从而使缆绳整体强度降低70%。

普佩斯库在研究报告中提出了一种不同的解决方法，虽然碳纳米管从理论上是太空电梯缆绳的最佳选择，但是当前技术无法制造超过几厘米长度的碳纳米管，因此用碳纳米管制造太空电梯是不太可能的。然而，他提出采用一些复合材料——碳纳米管与其它材料结合在一起，虽然强度比纯碳纳米管弱一些，但是我们正在采用自行修复机制增强材料强度，确保超级建筑的稳定性。

这种自修复机制是至关重要的，研究人员提出一种缆绳设计，将它的方向一分为二，向上，进入一系列“堆栈段(stacked segments)”;侧向，进入一系列“平行缆绳细丝(parallel filaments)”。当任何缆绳细丝出现故障，事实上这种情况会经常发生，其影响力仅限于其自身的堆栈段，负载重量立即分担至平行缆绳，直到修理机器人到达进行替换为止。

研究人员指出，拥有这种“自动修复机制(autonomous repair mechanism)”，太空电梯能够在高应力水平下确保可靠性，同时，也可采用强度稍低的材料制造，使实际可行性更加接近。

普佩斯库指出，所有这些太空电梯模型的基础是逐渐降低的应力比，工程设计标准与生物学原理相结合。他强调称，人体跟腱和脊柱可以承受巨大应力，非常接近于它们的抗拉强度，这要比工程师设计的钢铁所承受应力强度更大。

其主要原因在于，至少在某种程度上，肌腱和脊椎拥有自我修复能力，这是钢铁材质所缺少的。研究人员认为，将肌腱和脊椎的生物学机制添加到太空电梯设计中，意味着我们无需等待未来派新型材料。

普佩斯库说：“我们认为像太空电梯这样的超级大型建筑结构设计，要充分考虑到组件可能出现故障，还需要一套自我修复机制用于替换受损组件。这样才能保证太空电梯在高负载下运行，而不会损坏其完整性。这意味着我们使用现有材料建造超级建筑结构是可能实现的!