簡介
如果人類選擇月球或其他行星代替地球作為居住地時，也許根本不採用現代火箭技術。相反，未來太空旅行、定居可能會依賴於一項遠古技術--繩子。
.那么，一根繩子如何才能把物體送入太空？構想下面兩種方案：第一種，用一根很粗的繩子把兩顆衛星連線起來，讓一顆衛星把另外那顆拋到其他軌道上，就象獵人用彈弓把石頭彈出去一樣。根據這個原理，可以把有效載荷送入月球乃至更遠的地方。第二種，如果這根繩子可以導電，電流經過時，就會與地球磁場相互作用產生強大的推力。以上兩種繩子最大的優點在於它們操作經濟，不需要消耗大量的推進劑，只要從軌道上運行著的物體上獲取一點動量或耗用太陽能電池板產生的電能。
迄今，已有17次太空試驗使用了這些裝置。其中有兩套目前還在軌道上運行。儘管人們聽到的主要是關於兩次失敗的實驗，但實際上大多數實驗都獲得了成功。1992年，Atlantis發射了一顆義大利空間局製造的衛星。Atlantis與一根絕緣銅線的末段相連。但由於卷線裝置出現故障，使這次實驗被迫終止。
四年後，美國國家航空航天局再次進行嘗試。在這次實驗中，當20千米長的繩子完全伸展開時，穿過地球磁場的飛船在繩子上產生了3,500伏的電壓。該飛船及義大利衛星上的電子設備上提供了連線電離層的導線，允許安培級的電流通過繩索。實驗證明，這種電力繩索可以把飛船的動量轉變成上千瓦的電功率，反之亦然。
遺憾地是，由於絕緣存在缺陷，導致繩索和繩索釋放架之間的大功率電弧，電弧還燒斷了繩子。儘管這部分試驗失敗了，但人們卻意外地發現了動量轉移的壯觀景象。當時，義大利衛星正處在飛船上方20千米的地方，繩子斷裂後，巨大的動量使衛星驟升到飛船上方140千米處，即繩子長度的七倍。
其他試驗工作都取得了較大的成功。1993年，在驗證約瑟夫A·卡洛茲提出的方案時，有效載荷與長20千米的繩子相連，從一顆巨大的衛星下方開始向遠處釋放。由於有效載荷的速度小於在該降低的軌道上運行的物體所需的速度，因此在適當時候切斷這根繩子，就會使有效載荷朝著地球表面上的預定點飛去。Tether公司正研製一種再入太空艙和繩索供國際太空站向地球傳送緊急物品，如：來不及用下一艘飛船運回的科學實驗有效載荷。
在1994年一次相關試驗中，把一個有效載荷懸掛在長20千米的繩子一端，以檢驗該繩子(與風箏線一樣粗)在與微流星體及太空殘骸發生碰撞後究竟能夠維持多久。當時預計這樣一根高速運行、隨時能被砂粒大小的微粒割斷的繩子在太空中的使用壽命不超過12天。事實上，四天后繩子就斷裂了。
實驗證明
這種繩索最好由多根獨立的線製成。這樣，它們不會被同一顆微粒割斷，即使一根斷了，其餘的還與載荷連線著。出於這方面的考慮，美國海軍研究實驗室(NRL)和美國國家偵察局(NRO)共同製造了一根直徑2.5毫米的Spectra纖維材料(一種高強度聚合體，常用於釣魚線)的空心帶。1996年7月，曾把這樣一根長4千米與兩顆衛星相連的空心帶發射升空。到目前為止，它已經在太空中沿軌道飛行了近3年，仍未斷裂。去年10月，NRL和NRO對另外一種繩子進行了試驗：一根3厘米寬的薄塑膠帶，上面纏繞著並絲。這樣一根6千米長的塑膠帶可以在太空中使用多年，但缺點是質量比較大。目前，Tethers公司與蘇格蘭的Culzean紡物公司及Flemings紡織品公司正在合作製造一種魚網式多線繩索。這種繩索質量較輕，可在太空中使用幾十年。
計畫還要進行其他一些繩索論證試驗。密西根技術公司希望在2000年為一艘飛船釋放兩個科學試驗包，這兩個包被一根2千米長的繩子連線著。
.此外，NASAMashall太空飛行中心正在研究如何使用電力繩索實現無推進劑太空推進。2000年中，還要進行試驗，旨在驗證導電繩索可以降低德爾它2上面級的軌道。目前，我們Tethers公司在NASA設計方案的基礎上正著手研製一種商用型號：先將小包裹與一顆衛星或上面級連線起來，然後進行發射。當太空飛行器完成任務後或出現故障，導電繩索伸展開，對地球磁場產生拉力，使太空飛行器迅速下落，直至在高空大氣層中燒毀。2000年底，我們計畫在俄羅斯Lavochkin公司製造的上面級上對繩索脫軌裝置進行試驗。
NASA還在考慮將電力繩索用於向上推進。在這個系統中，太陽能電池為繩索提供電流，對地球磁場產生推力。在合力的作用下，有效荷載將永遠圍繞地球飛行。如果採用這種方法，那么也許不需要補給燃料就能使國際空間站一直處於軌道上。
未來，繩索能把人類帶到多遠的地方呢？我們對一種用於把有效載荷投放到月球甚至更遠地方的繩索系統進行了分析研究。該系統由幾根數萬米長，沿軌道快速飛行的繩索組成。這種想法非常簡單--回憶一下人猿泰山在藤蔓間蕩來蕩去的電影場景。首先，近地軌道上的繩索從可重複使用運載火箭上獲得有效載荷，然後把它扔給位於更遠的地球橢圓軌道上的繩索。接著再由第二根繩索把有效載荷投向月球，最後被月球軌道上的繩索接住。
月球軌道上的繩索必須以適當的速度圍繞月球運行，因為它捕獲到這個有效載荷之後，先鏇轉半周，再輕輕地將載荷投放到月球表面。與此同時，這根繩索必須獲得一個回載。當投送的載荷質量與回載質量相等時，不需要藉助於推進劑。也許這種運載裝置會成為通往月球的高速公路。到那時，人們時常到月球旅行就不再是件新鮮事了。
儘管在這個系統變為現實之前，還要克服諸多技術障礙，但它為人類在太空開闢一條低成本高速路的潛能巨大。也許，有一天在許多行星及其衛星的周圍運行著無數的太空繩索，忙碌於星際間的商業貿易。而所有的一切都是從一根繩子開始的。
