現實逼死科幻，天梯的葬禮和「竣工慶典」

1935年9月19日，俄羅斯、蘇聯的火箭專家和宇航先驅康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基逝世，他一生中大部分時間都是在莫斯科南部郊外的木屋中度過。正是這樣一位孤寂的隱士，提出了在《天堂的噴泉》《三體》等科幻小說以及無數科幻遊戲中實現的重要概念——空間電梯。

作者丨美味鐵板章魚

地球是人類的搖籃，但人類不可能永遠生活在搖籃中……人類現在還軟弱，但已經改造了地球表面。幾百萬年以後他們可以改變地球表面、海洋和大氣。他們要像控制地球一樣控制氣候和太陽系。他們會穿越我們的星系，他們會到達其他太陽那裡尋找新的能源來代替我們已經老化的太陽。

——康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基（1857年9月17日－1935年9月19日）

光陰流逝時代變遷，科學進步技術創新。人類社會積累至今，曾經用來理解宇宙的神話和傳說，逐漸演變成更符合實際的科幻。雖說物理法則仍制約著人類，但這不妨礙我們以幻想的方式，探索和求知太空的方方面面，各種小說、動漫、影視等文化作品，更是早就跨越宇宙空間的距離。

說起天梯一詞，大多數人想到的應該是各種遊戲中的玩家排名，從最早的街機遊戲中的分數列表，到如今各種在線對戰類遊戲中的名次。部分人會想到一張圖表，上面是按年份排列的PC機、本本、手機的CPU和顯卡之類……不過今天要說的，其實是科幻中的天梯，聯通地表到近地軌道的設施。

當代科幻題材的文化作品中，天梯頻繁出現，已經成為某種近未來的不可或缺的 「標準配置」。而這個標配，也被冠以太空梯、太空電梯、軌道電梯等名稱。不過，這些並不重要……

所以，天梯的葬禮是怎麼回事？所謂的「竣工慶典」又是什麼意思？

在哀悼或慶祝之前，先了解下天梯的「生平事迹」吧。

丨　天梯的誕生

這滿載人類奇思妙想之物是什麼時候出現的？又是誰的神奇構想呢？ 凡牽涉天梯的話題，有一人無法繞過避開，此人就是——康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基。

康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基，1857年9月17日出生於莫斯科南部梁贊州的一戶中產階級家庭，父親是波蘭人，母親是俄羅斯人，由於幼年患猩紅熱損傷了聽力，只能在家自學。後來參加中學教師資格的考試，人們才對他的數學才能驚嘆不已，齊奧爾科夫斯基也順利成為一位中學數學教員。

直到1920年退休，他都在研究宇宙航行和火箭推動力的各方面理論，被公認是人類宇宙航行之父。他最著名的作品是1903年出版的《利用反作用力設施探索宇宙空間》，是第一部從理論上論證火箭作用的論文（記住他專攻火箭）。齊奧爾科夫斯基一生出版了500多部關於宇宙航行的著作，包括一些科幻作品。至於他和天梯的關係……

作為俄羅斯人，對法國總是很有情懷的，曾經沙皇俄國時期的王室和貴族們，極為推崇法國的一切，甚至以法語作為日常交談用語。在1895年時，康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基在訪問法國期間，親眼目睹早有耳聞的埃菲爾鐵塔，驚喜和激動之餘，他從這改變巴黎天際線的壯觀建築獲得啟迪，沒過多久就提出了天梯概念。

調侃地說，現在我們知道的天梯，是埃菲爾鐵塔變來的……嗯，好像這麼說也沒錯。所以，當下天梯這「科幻標配」的概念，早在百年前就被提出了。並且作為太空類科幻的基石和門檻，沒有天梯就不算當代科幻。但概念是一回事，理論又是一回事，提出又經過百年時間，無數人參與下，天梯不斷發展完善，理論也已日趨成熟。

丨　天梯的建造

如果當下即刻開工建造天梯，包括運行所需的設施、相關建築、日常養護、周邊服務區，以及人員配置等等，總體支出300億美元左右足夠了。

建造天梯並不複雜，原理也很簡單，站在地面朝前扔塊石頭，石頭會以拋物線落地，就算在太空，重力同樣也會將石頭拉向地面。但如果石頭夠快達到第一宇宙速度，也就是環繞速度所需的7.9km/s，石頭就會開始繞地飛行。小時候都干過的這樣的事，用繩子拴塊石頭轉圈，速度夠快石頭就不會掉下來，而手中的繩索則會被離心力拉直。

利用這一原理所建造的天梯，大致由四部分組成，首先是頂端部分，即圍繞地球同步旋轉，距海平面約3.6萬公里高空的平衡錘。其次是底端部分，在地球的錨定平台。然後是中間用以連接兩者的纜線。最後是用作輸送物資人員的升降艙。看起來很像電梯？是的，就是某種尺寸更大的電梯……

所以，造出來就可以了？

《席德·梅爾的文明4》（再來一回合的「野蠻」系列）就能建造天梯。正常遊戲速度要2000點鎚子，也就是生產力，不追求太空勝利是不會建造這玩意的。確定誰打算太空勝利，可以用偉人中的大工程師加速搶到天梯。真人真事，我對戰時就這麼陷害過朋友，然後他立馬退出遊戲，問怎麼了，就回個「滾」字，唉……輸不起的人啊。

因為《文明4》中的天梯，是贏得太空勝利的重要奇觀——生產飛船各部件+50%的產能，在遊戲中所謂的太空勝利，其實就是將生產火箭部件，然後將其發射到半人馬阿爾法星（席德另外一款經典遊戲《半人馬阿爾法星》的背景，《文明5》還做過致敬篇《文明：超越地球》），所以沒天梯打算靠發射火箭獲勝，遊戲難度陡增。

《文明4》中奇蹟天梯完成動畫

即便是遊戲中，天梯的作用也是向近地軌道輸送各種物資，提供些輔助支持的作用，而並非勝利目標。《文明4》的天梯，除對生產力有要求，還必須建造在位置緯度30度以內的低緯度地區，這在遊戲中已降低標準，現實中要建造天梯，最佳地點應是赤道的平靜海域。

國內外大堆科幻小說中，不少都有對天梯的暢想，就用大劉劉慈欣的文墨吧。在他獲得雨果獎的科幻小說《三體》中，對天梯這樣寫道：「天梯三號是唯一一部基點在海上的太空電梯，它的基點是在太平洋赤道上的一座人工浮島，浮島可以藉助自身的核動力在海上航行，因此可以根據需要沿著赤道改變太空電梯的位置。」

所以，建造天梯的難度不在資金，也不是本體需要的平衡錘、升降艙、或錨定平台之類，而是纜線。纜線所用材料必須極致輕盈、極致堅韌、極致穩定、以及足夠便宜。人類技術發展至今日，能在達到如此苛刻標準的材料屈指可數，無非碳納米管、石墨烯和金剛石納米絲幾種，在此就不解釋每種材料的特性以及相關資料了。

丨　天梯的價值

天梯的價值，就在於從行星地表，讓人員和貨物快速、廉價、頻繁往返太空。往返貨物？把貨物送上去的好理解，返回地球的貨物從什麼地方來？貨物來源當然是距離我們最近的天體——月球。

最初並沒有月球，只有被稱之為忒伊亞的行星，約45億年前忒伊亞同地球發生擦撞（相對輕微），形成了今天的地月系統，而這個過程中，兩者獲得了對方部分物質，所以地球常見元素在月球很充足。月球表面的化學元素主要以氧、硅、鐵為主，其他元素如鈣、鋁、鎂、鈦等等也非常豐富。氧不必多言，合成水、呼吸，或者作為火箭推進劑。硅能製造太陽能電池。而鐵是以氧化鐵的形式存在。

紀元系列《紀元2205》的遊戲內容，就是在近未來建造天梯對月球殖民開發，也算是涉及此題材中的優秀作。在遊戲中並不能直接前往月球開拓，得先在溫帶建造各種設施，完成各種任務，通過戰鬥獲取額外獎勵。然後才能解鎖極地，前往極地，如此繼續經營一段時間，達到若干要求才能進一步解鎖月球。去月球是當然為了採集資源，只是遊戲對現實情況大幅簡化，將資源種類濃縮到鈦、稀土、氦-3、月球冰有限的幾種上。

月球不存在液態水，只有彗星和小行星的撞擊帶去的冰，被認為分布在那些太陽照射不到的隕石坑底，以臟冰的形式存在（細微冰屑同月球土壤的混合物）。即可是即便如此，一噸月球土壤的含水量還不到一千克，萃取和提煉消耗太大，得不償失。遊戲里大塊大塊的月球冰，恐怕不是那麼容易找到。

雖說月球活動的確會耗費驚人，但作為遊戲的《紀元2205》太苛刻了些，遊戲中後期之間有個明顯的經濟斷層，在破產邊緣努力耕耘一番才算穩住陣腳。前往月球重要需求之一就是能源，當下熱門的核聚變，就是準備利用月球上豐富的氦-3，進行可控核聚變生產的能源，來替代化石能源的污染和枯竭問題。

在開拓月球的前提條件之下，必然會產生對「太空物流」的需求，擁有天梯即可解決這個問題，人員和來自地球或月球各種物資，均可安全、快速、頻繁地往返。平衡錘一端的周邊空間，也會被利用起來，興建如無人自動化太空工廠，以及太空港之類的設施，甚至建成裝配和發射平台，作為前往火星的跳板。

看起來很美好啊？可真是這樣嗎？

丨　天梯的風險

人類就是如此。當某件發明創造，逐漸成熟完善擁有經濟價值後，必然會延伸到政治領域，在擁有政治價值後，又會拓展到軍事領域，又或者從軍事價值開始，反向而行，最後抵達經濟價值。無論哪種軌跡，最終，必然會成為各種關注聚焦的所在——誰能擁有，誰就掌握了持有的權力。

所以，一旦發生戰爭，事情就會變得尷尬，這些大型設施會成為非常容易得手的目標。就算沒有戰爭，某些持有異常價值觀，或者宗教激進分子，也會對天梯動歪腦筋。打算創造什麼的時候，沒多少人會在乎，但打算毀掉什麼的時候，肯定會引起注意，破壞這樣的造物必然造成巨大的轟動，諸如此類林林總總。

年貨13的天梯設定CG

《使命召喚13：無限戰爭》就有這麼段內容，向玩家呈現了強攻太空電梯的場面，遊戲中要求消滅位於火星船塢太空電梯的守備部隊。原本以為在關鍵的戰略樞紐和劇情折點，必然有重兵把守，結果乾掉少量士兵和機器人就草草收場，接著便進入上層太空船塢，一些室內戰鬥後，最後為摧毀太空船塢，主角大吼：「向我開炮！」……

天梯的脆弱不是底部和頂部結構，而是中間的纜線，這才是命門所在，隨便找個部位截斷，天梯崩潰就在所難免了。斷裂會墜落上萬公里的纜線，如此質量和規模的材料，會波及相當大的範圍。問題在於，天梯並不是獨立建築，還需要各種周邊設施提供支持。

比如貿易需要場所，貨物需要倉儲，商品需要加工，各種零配件組裝線等等，火星赤道沒有液態水，很多平民會生活在天梯周圍。可在遊戲中的天梯是從太空船塢，即頂部摧毀，那意味著什麼？如果這場行動戰死700餘人，那麼對平民的殺傷究竟會是多少？完成《使命召喚13》後，唯一的感受，就是自己扮演的是個恐怖分子啊！

《光環》新蒙巴薩天梯及坍塌

遊戲中天梯登堂亮相次數最多的遊戲，肯定是《光環》系列無誤，比起《使命召喚13》里的蜻蜓點水，《光環》各家嚴肅地展現了天梯存在的嚴重隱患，敵對方的星盟，曾多次針對天梯發動攻擊，作為運輸工具毫無防禦力可言的天梯，瞬間成為毀滅性的武器，人類總是被這種攻擊弄得焦頭爛額。

天梯墜毀並不是一條繩索落地，其具體破壞力取決於切斷點，如果切斷點靠近頂層的平衡錘一端，天梯整體垮塌的過程中，結構解體會出現大量碎片轟擊地表，會造成巨大浩劫。所以，我們好像不能把這麼危險的東西，送給外星人，呃，或者高呼「向我開炮」的「恐怖分子」當武器。是吧……

玩笑歸玩笑。既然建造天梯的目的在於——讓頻繁且大量的人員和物資往返太空和地球，需要一種廉價可行的方案來解決。但當下建造天梯，問題在於材料不過關，工藝沒解決，技術有待實踐和高昂風險。那麼有沒有折衷的辦法，能進行頻繁的輸送，又足夠便宜，且不需要開發新材料，不必研發工藝和技術，風險降低到能被接受的範圍？

答案是——有。

丨　天梯的葬禮

建造維持太空站、星際港均需大量物資

人類近百年的太空探索過程，已經積累了大量的技術儲備，一切都是現成的不需要從頭開始研發，只要將這些技術正確的整合起來善加利用。但最大的障礙，實際上來自政治，包括美國、歐洲、俄羅斯、中國等主要航天國基於各自的理由，均禁止民間對太空的開拓活動。這些限制持續到於2010年6月，時任美國總統的奧巴馬，修改了前任美國總統小布希所制定的太空政策，並向民間開放經營許可，美國政府轉向支持太空活動商業化。

火箭發射立刻成為急待開發，且利潤驚人的新興產業，短短几年時間，各個企業角力競爭之下，這個產業有了驚世駭俗的表現。像是SpaceX（太空探索科技公司），主攻火箭垂直降落，將其回收後補充燃料再度發射，如此重複循環來日進斗金，其實這生意裡面是筆經濟賬。

科幻中的天梯，預期能把送入太空的承載，每公斤花費降低到200-300美元，問題在於NASA（美國航太總署）這樣的國家機構，發射一枚火箭消耗1億5000萬美元之巨，輸送一公斤承載需1萬美元左右。那麼先放棄天梯概念，僅保留天梯目的，再換了個思路，並將成本控制做到極致，會發生什麼？

獵鷹9號運載火箭經歷多個版本升級後，造價已經被逐漸壓縮到1600萬美元，而每次發射成本則控制到6000萬美元，而GTO載荷（地球同步軌道）卻上升到8.3噸。如此，不需要怎麼計算，也能看出其中玄妙所在——每公斤GTO載荷的花費，即將被壓縮到7000美元附近。自誕生以來，浸潤無數人心的天梯夢，在短短几年時間就被火箭終結。

天梯就這樣死了，硬邦邦地死了，科幻的浪漫部件，被徹底粉碎、埋葬、蓋棺定論。這個百年前興起的科幻概念，在人類期待中的不經意間，以最直接的方式被提前完成，而且所用手段是——火箭，以及嚴格的成本控制。相比，這個方式既不雋永，也不史詩，相反帶著一定的簡單粗暴。是啊，殘酷的現實，逼死了浪漫的科幻……

值得一提的是，按照慣例，新任的美國總統川普，也會重新審視NASA的計劃。他的政策顧問查爾斯·米勒認為用 SpaceX的獵鷹重型火箭送宇航員登月是個「經濟實惠的好選擇」，而且報告都已經給出，可以想像NASA方面的尷尬，而且SpaceX也在推進自己的火星計劃。所以，這又算是民間逼死官方？

至於獵鷹重型運載火箭，發射時間是今年11月。GTO載荷被提升到22.2噸。配合在赤道海域的回收平台，再擴大發射規模，成本將繼續下降。如果說獵鷹9號只算測試的話，後續更多升級和新火箭，每公斤承載費用跌落至200-300美元只是時間問題。剝去浮華的表象後，天梯的構想和目標以另一種形式「竣工」了……

還記得，航天先驅康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基嗎？親眼目睹巴黎的埃菲爾鐵塔，激情澎湃的他想到人類可以在升降梯經由直入雲霄的纜線進入太空，從而產生了天梯概念。最後，他失敗了，天梯成為失去科學價值的幻想。最後，他也成功了，一輩子都在研究的火箭，將人類送入太空，送上月球，變成「天梯」，最終還將前往火星。

天梯已死，「天梯」已竣工。想必老爺子泉下有知，也會對自己的正確判斷，倍感欣慰吧。

丨　後記

幾年前聽聞可回收火箭，只覺不可思議，狹窄的記憶中火箭都是一次性使用的可丟棄配件。親眼目睹才明白，原來問題在官方主導的太空探索活動是不在意成本的，從來沒想過用十分之一的開支，去獲取百分之百的結果。瞬間拋棄天梯的我，還為此同人爭論一番，不過隨著可回收火箭的成功次數越來越多，結果是不言自喻的。

比如《席德·梅爾的野蠻》續作中，再也沒有天梯這樣的世界奇觀，謀求太空勝利只需要直接製造部件即可，飛船的拼裝也在是太空中完成的。顯然各種遊戲設計師，也在緊跟時代快速更新著陳腐的知識，至於《使命召喚13》應該是立項很早了，所以才會有天梯，至於其他各種文化產品中的天梯，也在逐步黯然離場。

唯一讓人糾結的是，正在傳聞中起伏多年的《三體》電影，到底會不會出現天梯，如果會，又將會怎麼出現呢……

原文鏈接：現實逼死科幻，天梯的葬禮和「竣工慶典」

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