从地面到蓝星同步轨道的空中电梯是一个潜在的太空大规模运输系统，

创建一个完整的内太阳系运输基础设施，减少对火箭系统的使用。

同时为蓝星输送电力，减少环境污染。

不过太空电梯也面临巨大成本、材料科学、外太空垃圾等环境威胁等方面的挑战，这就需要大家一起来研究解决。”

大家就唐欣的介绍思考着，然后就听底下的一个研究员问道，“这个想法是挺好的，可是我们完全没有研究方向，院长觉得我们应该从什么方面开始？”

唐欣提出了技术难点，“太空电梯的最大技术限制来自于对材料提出的极高性能要求，其抗拉强度需要达到100GPa。

可能需要的材料包括碳纳米管和碳纳米线，

但是其加工难度极高，生产出连续的、长达上万公里的碳纳米材料依然是无法做到的。

此外太空电梯轨道配重也是另一大难点。

需要在太空电梯的顶点建造一个巨型空间站或者直接捕获一个小行星。”

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看过唐欣给的文件，曹老开口说道，“院长的研究方案涉及到电梯的重力和离心力平衡、长度和质量……”

“是的，太空电梯与传统的类似高塔的结构不同，

因此太空电梯是一种通过各种力互相支撑达到平衡的结构，

也就是太空电梯的重力和太空电梯绕蓝星旋转的离心力取得平衡。

要维持一个太空电梯平衡的状态，这个电梯系统的质心应该位于蓝星同步轨道的高度。

提高质心的手段就是增加配重或者大幅度延长系统的长度。”

“如何算出太空电梯的长度和质量？”老关问道。

“在太空天梯的结构上，在处于蓝星同步轨道高度的的部分，重力和离心力相等，

因此两端的张力也必须相等以实现平衡。

对于低于蓝星同步高度的结构，重力超过离心力，

因此为了实现平衡，

电梯的结构张力从地面到蓝星同步高度的高度而增加；

对于高于蓝星同步高度的结构，

重力小于离心力，

因此电梯结构张力从蓝星同步高度到最顶端应该逐步减少。

因此这个太空电梯的结构就是地面张力为零，在蓝星同步高度达到最大值，然后在顶端再次降至零。

由此可以算出要达到这样一个状态，太空电梯的长度应该是公里。

如果这个电梯由钢制成，

其密度为每立方米7900公斤，

最大应力达到382 GPa，