עשיית כבל באורך של למעלה מ-35,000 קילומטרים זאת משימה קשה. ב-1966 ארבעה מהנדסים אמריקאיים החליטו לקבוע איזה סוג של חומר יהיה נדרש כדי לבנות מעלית חלל, בהנחה שזה יהיה כבל ישר ללא שוני בקטע ההצטלבות שלו. הם מצאו שהכוח הנדרש הוא כפול פי שניים מהכוח של כל חומר קיים, כולל גרפיט, קוורץ ויהלום.
ב-1975 מדען אמריקני נוסף, ג'ירום פירסון, תכנן קטע הצטלבות מתחדד שיתאים יותר לבניית המגדל. הכבל המוכן יהיה עבה במרכז המסה שלו, היכן שהמתיחה היא עצומה, ויהיה צר יותר בקצה כדי להוריד את סכום המשקל שהמרכז צריך לתמוך בו.
בספרו מסוגת המדע הבדיוני משנת 1997, "", מתאר ארתור סי. קלארק ארבע מעליות חלל כאלו שמגיעות אל טבעת במסלול הגאוסטציונרי (שהוא עצמו הביא לעין הציבור, אגב, בשנת 1945) שמשמשת כתחנת חלל מאסיבית.
המאה ה-21.
לאחר פיתוח ננו-צינוריות הפחמן בשנות ה-90, דייוויד סמיתרמן, מהנדס של נאס"א, הבין שחוזקם של החומרים הללו עשוי להתאים, ושרעיון מעלית החלל בר ביצוע.
בעקבות כך הוא פתח קורס במרכז מרשל, זימן מדענים ומהנדסים שדנו ברעיונות חדשים ותכנונים מודרניים של המעלית כדי להפוך את הרעיון למציאות. הוא פרסם את המאמר "מעליות חלל: תשתית מתקדמת בין ארץ לחלל במילניום החדש"", (Space Elevators: An Advanced Earth-Space Infrastructure for the New Millennium) שכלל מידע על עבודתו ורעיונותיו כדי להשיג תרומות ומימון לפיתוח הטכנולוגיות שהגה.
באותו זמן, מדען אמריקני נוסף בשם בראדלי אדוארדס, הגה רעיון ליצור רצועה באורך 100,000 ק"מ העשויה גם כן מננו צינוריות פחמן מרוכבות. השוני ברעיונות היה שבעוד סמיתרמן מציע כבל עגול, האחרון הציע כבל בעל מבנה של רצועה (פס) בטענה שצורה זו יעילה ועמידה יותר בפגיעות מטאוריטים.
בתמיכת המוסד לרעיונות מתקדמים של נאס"א (NASA Institute for Advanced Concepts), המשיך בראדלי לפתח את רעיונו ולעצב את תא המעלית, מערכת ההנעה הראשית, הימנעות מהתנגשות בפסולת חלל, מערכת עגינה, מערכת חמצן, הימנעות מפגיעות ברקים וסופות הוריקן על ידי הצבת תחנת הבסיס באזור קו המשווה במערב האוקיינוס השקט. בנוסף לכך אמד את עלות הבנייה, תכנן את לוחות הזמנים לתכנון וביצוע הפרויקט כולו והתחשב בגורמי סיכון סביבתיים. העיכוב הארוך ביותר לרעיונו של אדוארדס נגרם ממגבלות הטכנולוגיה ליצור הרצועה עליה ינוע תא המעלית.
חישוביו הסתמכו על סיבים מרוכבים של ננו צינוריות פחמן אפוקסי בעלי כושר מתיחה מינימלי של 130 ג'יגהפסקל (בחישוביו לקח מקדם ביטחון של 2). אולם, ניסויים שונים ורבים הצליחו להניב חומר בעל כושר מתיחה של עד 63 ג'יגהפסקל.
כדי לזרז את מימוש הרעיון של מעליות החלל, תומכי הרעיון מארגנים מספר תחרויות, בדומה ל-X-Prize, של פיתוח טכנולוגיות ועיצובים חדשים. ביניהן תחרות Elevator:2010 לעיצוב תא המעלית. ישנן תחרויות נוספות כמו Robolympics Space Elevator Ribbon Climbing competition ו-Centennial Challenges במימון נאס"א וגופים אחרים בהן המתחרים מעצבים ומפתחים את מערכות ההנעה הראשיות, ופיתוח של שיטות ייצור מתקדמות של הכבל וכו'.
במרץ 2005, הוכרז על שותפה לחברת Spaceward Foundation (המפעילה של תחרות Elevator:2010), בעקבות כך עלה סכום כלל הפרסים ל-400,000 דולר.
ב-2005, קבוצת ליפטפורט הודיעה שתבנה קטע ניסיוני של הכבל במפעלה בניו ג'רזי. למרות הצהרתה של ליפטפורט היא תוכל לייצר כבל באורך 100,000 ק"מ רק לאחר שתגייס מימון לניהול המחקר ופיתוח שיטות ייצור מתקדמות. ב-13 בפברואר 2006, קבוצת ליפטפורט הודיעה שבתחילת אותו חודש היא ייצרה מייל אחד ניסיוני מהכבל העשוי מסיבי פחמן מרוכבים ופיברגלס ברוחב 5 ס"מ ובעובי מ"מ אחד והועלתה לאוויר בעזרת בלונים.
בשנת 2007, Elevator:2010 כללה שתי תחרויות ששווי הפרס בכל אחת 500,000 דולר (מיליון דולר סה"כ) וכן פרס נוסף בסך 4 מיליון דולר לחמש שנים הבאות עבור פיתוחים טכנולוגיים הקשורים למעלית החלל. אף קבוצה לא ניצחה בתחרות עד כה, אך הקבוצה המייצגת את המכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס הכניסה לתחרות מקטע מכבל פרי פיתוחה העשוי כולו מננו צינוריות פחמן. בנובמבר 2008, התקיימה ועידה ביפן כדי לקבוע לוחות זמנים עבור בניית מעלית החלל.
ב-2008, פורסם ביפנית הספר "עוזבים את הפלנטה במעלית חלל" ("Leaving the Planet by Space Elevator") על ידי דוקטור בראד אדוארדס ופיליפ רגן, ונכנס לרשימת רבי המכר ביפן. פרסום הספר הוביל להצהרה יפנית שכוונתה לבנות ולממש את רעיון מעלית החלל בעלות כוללת של 5 מיליארד דולר. בדיווחו של ליאו לואיס, כתב של עיתון הטיימס הבריטי, הוצגו התוכניות שנחשפו על ידי סואיצ'י אונו (Shuichi Ono), יו"ר אגודת מעלית החלל היפנית.
פיזיקה ומבנה.
ישנם מספר תכנונים עבור תצורת מעלית החלל ואופן פעולתה. המשותף לכולם הוא תחנת הבסיס, הנמצאת על פני השטח של כוכב הלכת, כבל עליו נע תא הנוסעים ומסה המהווה משקל נגד בקצה הכבל.
תחנת בסיס המעלית.
בסיס המעלית יוקם כנראה על אי מלאכותי באוקיינוס, או על יבשת גדולה.
קשיי בנייה ובטיחות.
לוויינים.
לוויינים עלולים להתנגש במעלית וכך לגרום להריסתה ונפילתה של המעלית.
מטאורואידים.
מטאורידים עלולים להתנגש במעלית ולגרום לריסוקה.
סכנת נפילה.
הכבל שקושר את המעלית עם הכוכב עלול להיקרע, ואז המעלית (יחד עם הנוסעים) תיפול מטה ותתרסק. היא גם עלולה להיהרס בזמן הנפילה בגלל החיכוך והחום הרב.
קרינה.
בגלל הקרינה המסוכנת של כוכבי לכת רבים, המעלית תקלוט קרינה רבה ותהפוך למסוכנת עד למאוד.
פגמים.
בעת פגמים במעלית יהיה כמעט בלתי אפשרי לשפץ את המעלית.
מזג אוויר.
בעת מזג אוויר סוער המעלית עלולה להיפגע.
חבלה.
גורמים עוינים עלולים לחבל במעלית ולגרום לנפילתה על כדור הארץ.
תאונות ומצבי חירום.
קרעים בסמוך לנקודת העגינה.
אם המעלית ניתקת בנקודת העוגן שלה על פני כדור הארץ, כוח חיצוני המופעל על ידי משקל הנגד יגרום למעלית לעלות כלפי מעלה למסלול לא יציב בחלל. הגובה הסופי של הקצה התחתון של הכבל המנותק תלוי בהתפלגות המסה של המעלית. בתאוריה, אפשר יהיה לחבר את המעלית שוב לנקודת העוגן שלה על פני כדור הארץ, אך עם זאת זה יהיה מבצע מסובך ביותר, שידרוש התאמה של מרכז הכובד של הכבל במטרה להביא אותו בחזרה אל פני השטח במיקום הנכון. במצב כזה עשוי להיות קל יותר לבנות מערכת חדשה.
קרעים בגבהים של 25,000 ק"מ ומעלה.
אם ניתוק הכבל יתרחש בנקודה גבוהה יותר, מעל 25,000 ק"מ, החלק התחתון של המעלית ירד לכדור הארץ כשהוא עוטף את עצמו לאורך קו המשווה, ואילו החלק העליון יעלה למסלול גבוה יותר בחלל . בכל אופן, ברוב התכנונים, החלק העליון של הכבל שייפול לכדור הארץ יישרף באטמוספירה. בנוסף, בגלל שלכבלים המוצעים יש מסה נמוכה מאוד (בערך 1 ק"ג לקילומטר), והם שטוחים, קרוב לוודאי שהחלק התחתון של הכבל יונחת על כדור הארץ עם פחות כוח מפיסת נייר, בשל התנגדות האוויר בדרך למטה.
עצירת המעלית באמצע המסלול.
אם המעלית תעצור באמצע המסלול (בגלל תקלה למשל) יהיה כמעט בלתי אפשרי לחלץ את הנוסעים מהמעלית. החילוץ יהיה מבצע מסובך ביותר ויעלה מיליארדי דולרים.
ויקטור הוגו
ויקטור-מארי הוגו (בצרפתית: Victor-Marie Hugo; 26 בפברואר 1802 – 22 במאי 1885) היה משורר, סופר, מחזאי, אינטלקטואל ופוליטיקאי צרפתי. הוא היה ממייסדי זרם הרומנטיקה ונחשב לאחד מגדולי הסופרים בשפה הצרפתית. ספריו המוכרים ביותר הם "הגיבן מנוטרדאם" ו"עלובי החיים". הוא התעניין גם באמנויות הפלסטיות והחזותיות, השאיר רישומים בתחום האדריכלות והיה ממובילי תנועת התחייה הגותית בצרפת.
תולדות חייו.
הוגו נולד ב-26 בפברואר 1802 בעיר בזאנסון (Besançon) בפראנש-קונטה. אביו היה קצין צבא מקצועי שכיהן כגנרל בצבא נפוליאון. הוא נהג לקחת את בנו לאימונים ולתרגילי מלחמה על מנת שהילד יחבב את חיי הצבא. המשפחה נדדה בעקבות האב, ולכן לא זכה הוגו ללימודים מסודרים. עם זאת, הוא רכש ניסיון רב וצבר חוויות שהתבטאו מאוחר יותר בשיריו ובספריו. בנדודיו היה עד לסבל, למצוקה ולאי-צדק חברתי, שרשמיהם השפיעו עליו מאוד.
בהיותו ילד נפרדו הוריו של הוגו. אביו חי עם רוזנת ספרדייה, ואימו נישאה לגנרל אחר בצבא נפוליאון. אחיו הבוגרים מתו בילדותם, ואף הוא כמעט מת בלידתו. כילד היה חולני מאוד. בגיל 11 החל לכתוב שירים שעסקו לרוב בנושאים פוליטיים. עמדותיו הפוליטיות בילדותו הושפעו מעמדותיה המלוכניות של אימו. אביו המאמץ הוצא להורג באשמת קשירת קשר נגד משטר נפוליאון ומותו השפיע עמוקות על חייו ויצירתו של הוגו.
מי שניחמה אותו בצערו הייתה אדל פושה, לימים אשתו ואם חמשת ילדיו. פושה ניהלה מאוחר יותר רומן עם משורר שהיה ידיד המשפחה. גם להוגו הייתה ידידה ומאהבת - ז'ולייט דרואה - שחקנית שפגש לראשונה ב-1833 איתה היה מתבודד בחיק הטבע. נוצר ביניהם קשר עמוק שנמשך 50 שנה.
בהיותו תלמיד בית ספר תיכון הקדיש הוגו את חרוזיו הראשונים לשירת ורגיליוס, שהיה המשורר האהוב עליו ביותר ואשר ממנו שאב השראה. שירו "לורגיליוס" הוא שיר אהבה למשורר הרומאי, לידידתו ז'ולייט דרואה ולטבע.