关键在于地球同步轨道——约 36,000 km 高处,那里的物体每天恰好绕行星一圈,因此仿佛静止地悬停在赤道上某个固定点的正上方。从地面引一条缆绳,穿过这一点直抵其外的配重,远端向外的拉力便会让整座结构维持张紧——一条从地表直通太空的笔直绷紧的线。
攀爬舱沿系绳上下爬行,运送货物与人员,动力来自地面波束或结构上的太阳能收集器。由于它们无需在燃烧的燃料柱上奋力向上挣扎,抵达轨道的成本随之骤降——太空电梯,正是一个只造访太空的文明与一个真正栖居于太空的文明之间的分水岭。
难点在于材料:系绳必须在不被自身重量压断的情况下承受巨大张力,这超出了地球今日的工程能力,却完全在一个已掌控整颗行星的文明力所能及的范围之内。模型将电梯锚定在人口最密集的枢纽,并向赤道方向牵引——真正的太空电梯必须坐落于此。
太空电梯是一条锚定在赤道、向上延伸穿过地球同步轨道直抵配重的系绳。它靠行星自转保持张紧,让攀爬舱无需火箭即可将货物送往轨道。
它利用地球同步轨道——那里的物体与行星自转同步绕行,始终停留在同一地点正上方。引一条缆绳穿过这一点直抵配重,便会维持张紧,形成一条从地表直通太空的固定线路,供运载工具攀爬。
以地球今日的材料而言尚不可能——系绳所需的强度重量比超出了如今任何可量产材料的水平。但它在物理上是被允许的,对于行星级(Type I)文明,或在月球、火星这类低重力世界上,都是一项可行的工程。