電影《流浪地球2》中，高聳入雲、連接配接天地的太空電梯運作場景令人震撼：貨艙如梭般扶搖直上，将人員和貨物源源不斷地運往空間站，如同一座“天梯”架起了一條溝通地球與宇宙的交通線。
那麼，太空電梯最早是誰提出來的呢？它能否從科幻變成現實呢？
一 太空電梯的設想
太空電梯最早由著名的火箭科學先驅者齊奧爾科夫斯基提出的，他設想出了一個建立在巨塔頂端的“天空城堡”。
真正從技術角度描述了這個問題的是科幻作家阿瑟·克拉克，他在1978年出版的《天堂之泉》中曾描寫過太空電梯的構想，人們可乘電梯去太空觀光并運送貨物。
二 太空電梯的結構
太空電梯由巨大堅固的基座、高強度纜索、同步軌道空間站、升降轎廂和巨型的配重五個部分組成。
1.基座
基座需要建造在地球赤道上。地面基座是太空電梯的出發地，同時也是電梯纜索在地面的固定點，基座巨大并且極為牢固。
2.纜索
纜索連接配接地面基座與3.6萬千米高同步軌道空間站及9萬千米巨型配重，應是超高強度的。
3.同步軌道空間站
科普一下，大陸的天宮二号空間站在約400千米的軌道上繞地球飛行，每繞地球轉一圈的時間約91分鐘，一天24小時要轉16圈。
由于同步軌道空間站有纜索牽着，它的飛行需要與地球保持同步，并且要盡量保持穩定。是以，太空電梯的空間站會設在地球赤道上方36000千米的地球同步靜止軌道上。
4. 巨型配重
由于太空電梯纜索系統自重非常大，是以纜索需要穿過空間站并向上延長幾萬千米，直到近9萬千米的高空，在這裡有一個巨大的配重塊将纜索繃緊。
5.轎廂
太空電梯是天地運載工具，與普通電梯一樣，它也有一個或多個轎廂。太空電梯的轎廂可以由電力驅動，在流浪地球2中，太空電梯在發射初段竟是由8個火箭發動機推着向上飛行的。
三 太空電梯的工作原理
太空電梯将使用一根或幾根纜索，一端連接配接到地球表面基座上，另一端連接配接到基座上方的高約9萬千米巨大配重上。
用一根繩子拉住小球做圓周運動，繩子的沿半徑向裡拉力，給小球提供做圓周運動的向心力，根據牛頓第三定律，小球對繩子有沿半徑向外的拉力。位于地球同步軌道上的空間站，所受的萬有引力剛好提供其做圓周運動的向心力，不需要纜繩對其提供拉力。是以位于同步軌道上的空間站不能給纜繩提供向上的拉力。纜繩所需的向上的拉力，需要由高度約為9萬千米的巨型配重提供，巨型配重因與同步軌道空間站具有相同的角速度，因其軌道半徑更大，需要更大的向心力，這個向心力是由地球的萬有引力和纜索的拉力提供，是以巨型配重将纜索向上拉。
纜索的質心位于同步軌道上，巨型配重産生的向上的拉力和太空電梯自身的重力拉住纜索的兩端，重力會向下拉纜索，而來巨型配重向上拉，兩端的拉力作用使太空電梯的纜索抻直。
巨型配重的高度為什麼是9萬千米呢？
太空電梯的質心位于地球同步軌道上，這個高度高達3.6萬千米。如果是長度對等的上下對稱的設計，那麼它也要向上延伸3.6萬千米，這樣它的高度就達到了7.2萬千米。但是太空電梯的重量、吊艙和運送物資對電梯的反作用力等，是以太空電梯纜索必須得加長。
這些要求加起來需要太空電梯向上延長的部分應該也差不多有近兩萬千米了，9萬千米的高度，應該就是電影《流浪地球2》科學顧問團計算後給出的數值。
四 太空電梯的建造難度
幻想總是非常美好，但問題是上哪兒找一條9萬千米長、足夠輕又足夠牢固的電梯纜繩？
1.沒有這種纜索
到目前為止，我們知道碳納米管是人類能造出來的最堅固材料，它的密度僅為鋼鐵的四分之一，抗拉強度是鋼鐵的100倍，應是制造太空纜索的理想材料。但制造出長達9萬千米，百成噸重的纜索是非常困難的，目前是無法實作的。
2.纜索無法安裝
我們現在鋪設超高壓電纜，通常都是用無人機或直升機先拉一條細細的先導纜索，用尼龍線拉鋼絲、一級一級加強的方式把沉重的電纜拉過寬闊的江河。但是你知道，跨江電纜是水準鋪設并且最多隻有幾千米，而太空電梯的纜索是直上直下幾萬千米中間不能中斷。
人類最強大的火箭隻能把百餘噸的載荷送到近地軌道，沒有任何一枚火箭可以一次性把百萬噸的纜索拖到地球同步軌道，更不用說讓它到達10萬千米的高空。
3. 沒有纜索的拖拽
巨型配重無論從地面發射，還是捕獲小行星，都有一定的難度，再者9萬千米高度的配重也不可能與地球地表保持相對靜止。
4.太空電梯壽命堪憂
太空電梯将面臨從低空到高空全方位的威脅：雨水風沙鹽霧會侵蝕纜索；大氣流動會對纜索施加橫向拉力，使它彎曲、振顫；電梯轎廂高速上下運動會造成纜索表面快速磨損；在中低軌道運作的所有航天器，隻要其軌道穿越地球赤道，理論上都可能與太空電梯的纜索發生高速碰撞；數以百萬計的太空垃圾更是無法控制又躲不開。
再加個受到太陽和月球引力的影響，太空電梯很難做到穩定運作，潮汐引力會牽拉空間站、配重塊和纜索本身，使其發生伸縮搖擺，這也會縮短纜索的壽命。
5.一旦纜索斷裂，其結果将是災難性的。
配重塊在失去纜索的束縛後，會沿切線方向高速飛離地球；與此同時，位于3.6萬千米的方舟空間站會在下方纜索張力牽拉下墜向地球，造成嚴重的災難。