希腊神话曾经提到一个梦梯，雅各的梯子，它打开了从地面到天空的道路。据说雅各布在他的梦里沿着梯子得到了“神圣之火”。

在中国古代，有一个关于“昆仑梯子”的神话:传说在高高的昆仑山的山顶上有一棵叫简木的大树。这棵树的紫棕色树干笔直地伸向蓝天，无数的树枝从树顶伸出，四处伸展。它有常青一万年的绿叶，能延续几千年的花朵，以及永不凋谢的金色果实。如果有人能沿着这棵大树爬到顶端，他就能进入天堂，成为不朽。

流行科幻小说《三体》在2015年也多次提到“太空电梯”。

从古至今，人类对外层空间的渴望一直是“困扰”，他们一直想象着建造“梯子”的各种可能性。然而，经过数百年的发展和研究，这个梦想还没有实现。然而，随着近年来新材料科学的发展，“阶梯”终于开始一步一步变成现实。

运输成本将从每公斤20，000美元降至500美元

从实际操作的可能性出发，第一个真正提出“阶梯”概念的人应该是俄罗斯火箭专家齐奥尔科夫斯基。受巴黎埃菲尔铁塔的启发，他在1895年大胆提出“太空城堡”可以建在地球的同步轨道上。通过用电缆把城堡和地球表面连接起来，他可以成为一个“梯子”。所谓的“地球静止轨道”实际上是指从地球上发射的航天器绕地球运行时，恰好与地球自转同步，因此其轨道与地面形成相对静止的轨道。从地面上看，宇宙飞船似乎固定在地球上方的某个位置。

当时，齐奥尔科夫斯基的想法只是一个想法，无法付诸实践。

然而，齐奥尔科夫斯基的想法吸引了众多科学家的注意。伦敦大学学院海拔、空间和极端环境医学中心的创始人凯文·方在接受英国广播公司采访时说:“我能理解为什么人们会被太空电梯的概念所吸引。如果我们能以一种廉价而安全的方式进入太空，整个太阳系将属于我们。”

事实上，根据国际宇航科学院(宇航科学院)报告的统计数据，一旦太空电梯建成，装载到太空的成本可以从每公斤20，000美元降低到500美元。这主要是因为，目前，燃料占据了运载火箭80%的空间，14%的空间是火箭的主要结构。事实上，只有6%的空间可以运载人和货物，火箭的发射和回收成本相当高。

加拿大的托特科技公司也估计，如果太空电梯可以应用，航天飞机的太空飞行成本可以节省大约三分之一，同时，人类访问太空的频率可以大大增加。

为此，目前世界各地正在进行几个“阶梯”项目。

建筑材料仍然很贵。一个“梯子”可能需要70-100亿美元。

1991年，日本研究人员意外发现了一种新型材料碳纳米管。它具有优异的机械性能，如高抗拉强度和强抗变形性。它的强度可以达到钢的100多倍。同时，它的重量很轻。相同体积的碳纳米管只有钢的1%，甚至1/1000。直径为1毫米的碳纳米带可以承载60吨的重量。因此，它很快被科学家们认为是“制作梯子的最理想的材料”。然而，这种材料非常昂贵，每克价值500美元。“梯子”的规模显然将远远超过人类目前能够建造的任何大型建筑或工业装置，而且所用材料的规模也将极其庞大。然后，即使材料的质量不再是问题，一个“梯子”的成本将是惊人的。

1999年，在美国国家航空航天局的支持下，洛斯阿拉莫斯国家实验室的布拉德利·爱德华兹博士制定了一项“使用新型碳材料制造太空升降机”的计划，并发布了一份“使用碳纳米管材料制造太空升降机”的可行性报告。他指出，这样一个“阶梯”的成本应该是70-100亿美元，这仍然远远低于大型航天项目的成本。

2005年3月23日，美国宇航局宣布太空电梯已经成为“世纪挑战”的首选。到目前为止，每年都有“机器人爬绳”和“测试绳强度”两项比赛来测试实验结果。

然而，在2014年，谷歌X的快速评估研究小组发现，还没有人生产出超过一米的完美碳纳米管链。根据保守估计，需要数百万吨纳米材料来建造一个长度超过36000米的“梯子”。然而，同年9月，美国科学家约翰·巴丁在《自然材料》上发表了一篇文章，他说:他们已经开发出超细和超强的纳米线，这种纳米线比以前发现的碳纳米管更强、更可靠，可以用来制造超强的轻型绳索来建造太空电梯。结果，“阶梯”项目很快引起了美国航天局、欧空局和其他研究机构的注意。

这种新材料性能优异。一根1毫米直径的细丝可以举起450公斤

值得一提的是，在这一过程中，另一种“阶梯”建筑材料——“柴龙”纤维也出现了。

20世纪80年代，美国为发展航空航天工业开发了一种复合材料增强纤维。化学成分称为聚对苯撑苯并双噁唑(PBO)。它具有优异的机械和物理性能，已广泛用于制造防弹背心。由这种超轻纤维制成的直径为1毫米的细丝可以举起450公斤。从力学、耐热性和阻燃性方面来看，它具备了建造“阶梯”电缆的条件。与碳纳米绳相比，它的原料价格和加工成本也低得多。因此，当日本东洋纺织公司在2004年实现PBO纤维的工业化生产并将其命名为“柴龙”时，它也被纳入了科学家们建造“梯子”的计划中。

然而，“柴龙”纤维有一个致命的弱点——降解太快。然而，“天空加法器”的电缆显然不像许多电梯的简单部件，在故障之前可以随时更换。

看看世界各地科学家的实践。

可以想象，如果“梯子”按计划成功建造，我们甚至可以在一天之内往返于地球表面和距离地球表面至少10万公里的外层空间之间，完成“外层空间一日游”。如果不包括建设费用，往返费用可能比我们现在乘坐的长途客机便宜。到那时，人类文明将进入一个全新的“太空时代”。也许这也是科学家积极开发“梯子”的动机之一。

美国的“月亮阶梯”

一次运送30名乘客至少需要50，000公里的电缆。

根据2011年7月26日美国《今日宇宙》的报道，美国企业家迈克尔·瑞安于2003年创建了LiftPort公司，并投入巨资研究从地球到太空的“梯子”。目前，他们的工作重点是建造一个从月球到地球的“月球阶梯”。瑞安甚至宣称:“在5到10年内，我们将实现登上月球的梦想。”

想法是这样的:用一根长电缆，一端固定在地球上，另一端固定在地球同步轨道上的平衡飞行器上；地球和月球之间有许多“拉格朗日点”，利用它们与地球和月球的相对位置基本不变这一事实，通过固定一根来自月球的长电缆将这些点连接起来。在重力和向心加速度的相互作用下，这些电缆将被拉紧，形成一条可运输的路线。电梯轿厢(或太空轻轨车)可以利用太阳能或激光能量沿电缆上下移动。人们在地球的着陆点爬梯子。在到达与地球同步轨道的平衡宇宙飞船后，他们可以通过直接到达月球的电梯顺利到达月球。

登月舱至少需要50，000公里长的电缆。在正常情况下，太空梯一次可以运送30名乘客，并在6小时内到达10万公里的太空。如果建设成功，每磅货物的运输成本不会超过几百美元。这个计划也被美国宇航局高度重视。

日本的“太空电梯”

该项目预计将于2050年完工，全长约96000公里。

日本大林建筑公司在2012年首次提出了“天空加法器”计划，声称它可以在2025年开始建造太空电梯，并预计在2050年完成一个完整的建筑项目。他们设计的太空电梯的电缆长度将是地球到月球总长度的1/4，约为96000公里。设计师说“天梯”的车可以坐30人。如果它以每小时200公里的速度运行，将需要7天时间到达36000公里。相比之下，在同样的距离，一架航天飞机可以步行一个多小时。

加拿大的“塔梯”

它有一个独立的塔状结构，比迪拜塔高20倍。

目前，世界上行程最长的迪拜哈利法塔电梯已经达到800多米。2015年8月，英国《每日邮报》报道称，加拿大的托特公司计划建造一个高约20，000米的“塔式梯子”。该公司赢得了一项美国专利，建造了一个独立的塔状结构，可以从地球表面延伸到空中长达10，000米。如果建成，这座太空塔将成为“世界上最高的建筑”，比迪拜塔高20倍。

俄罗斯的“货运阶梯”

将电缆从太空舱送回地球，并熟练地完成传送。

根据俄罗斯《真理报》的报道，“梯子”的想法将在最近几年取得突破性进展。受欧洲航天局的委托，俄罗斯萨马拉航天大学的科学家们一直在研究和制造这种装置，它可以将许多物品从国际空间站送回地球。根据这份报告，俄罗斯科学家已经进入了他们研究的最后阶段。这个“货梯”的主要工作原理其实并不复杂。货舱将通过从空间站延伸的30公里长的电缆被送回地球。电缆的重量不会超过6公斤，自然需要用特殊材料制成。当它进入大气层时，缆绳会燃烧，然后货物会依靠自身气球的支撑力继续慢慢落到地球上。