Būkime sąžiningi, daiktų paleidimas į kosmosą su raketomis yra gana neefektyvus būdas tai padaryti. Raketos ne tik brangios, bet ir norint sunaikinti greitį, joms reikia tonos degalų. Ir nors atskirų paleidimų išlaidos mažinamos dėl tokių koncepcijų kaip daugkartinio naudojimo raketos ir kosminiai lėktuvai, nuolatinesnis sprendimas galėtų būti kosminio lifto sukūrimas.
Ir nors tokio masto inžinerijos projekto šiuo metu tiesiog neįmanoma įgyvendinti, visame pasaulyje yra daug mokslininkų ir kompanijų, kurios siekia, kad kosminis liftas taptų mūsų gyvenimo realybe. Pavyzdžiui, japonų inžinierių komanda iš Shizuoka universiteto Inžinerijos fakulteto neseniai sukūrė kosminio lifto, kurį jie rytoj (rugsėjo 11 d.) Paleidžia į kosmosą, mastelio modelį.
Kosminio lifto koncepcija yra gana paprasta. Iš esmės raginama statyti kosminę stotį geosinchroninėje orbitoje (GSO), kurią įtempta konstrukcija pririša prie Žemės. Prie kito stoties galo būtų pritvirtintas atsvaras, kad diržas būtų tiesus, o Žemės sukimosi greitis užtikrins, kad jis išliks toje pačioje vietoje. Astronautai ir įgulos automobiliais keliautų aukštyn ir žemyn į juostą, o tai visiškai panaikintų raketų paleidimo poreikį.
Siekdami savo masto modelio, Shizuoka universiteto inžinieriai sukūrė du ypač mažus „CubeSats“, kurių kiekvieno šonas yra 10 cm (3,9 colio). Jie yra sujungti maždaug 10 metrų ilgio (32,8 pėdų) plieniniu kabeliu, konteineris, veikiantis kaip kosminis liftas, varikliu juda išilgai laido, o prie kiekvieno palydovo pritvirtintos kameros stebi konteinerio eigą.
Mikrosatellitus planuojama paleisti į Tarptautinę kosminę stotį (ISS) rugsėjo 11 d., Kur jie vėliau bus išsiųsti į kosmosą bandymų tikslais. Kartu su kitais palydovais eksperimentą vykdys H-IIB transporto priemonė Nr. 7, kuri startuos iš Tanegashimos kosminio centro Kagošimos prefektūroje. Nors anksčiau buvo atlikti panašūs eksperimentai, kai kabeliai buvo prailginti kosmose, tai bus pirmasis bandymas, kai objektas bus perkeltas kabeliu tarp dviejų palydovų.
Kaip cituojamas Shizuoka universiteto atstovas, AFP straipsnyje jis teigė: „Tai bus pirmasis pasaulyje eksperimentas, kuriuo siekiama išbandyti lifto judėjimą kosmose“.
„Teoriškai kosminis liftas yra labai patikimas. Kelionės kosmose ateityje gali tapti populiarios “, - pridūrė Shizuoka universiteto inžinierius Yoji Ishikawa.
Jei eksperimentas pasirodys esąs sėkmingas, tai padės paruošti faktinio kosminio lifto pagrindą. Bet, žinoma, dar reikia išspręsti daugelį reikšmingų iššūkių, prieš pradedant ką nors priartėti prie kosminio lifto. Tarp jų ypač svarbi medžiaga, naudojama juostai surišti, kuri turėtų būti ir lengva (kad nesugriūtų), ir turi neįtikėtiną tempimo jėgą, kad atsispirtų įtampai, kurią sukelia išcentrinės jėgos, veikiančios lifto priešingą svorį.
Be to, rišiklis taip pat turėtų atlaikyti Žemės, Saulės ir Mėnulio gravitacines jėgas, jau nekalbant apie įtempius, kuriuos sukelia Žemės atmosferos sąlygos. Šis iššūkis buvo laikomas neįveikiamu XX amžiuje, kai koncepciją išpopuliarino tokie rašytojai kaip Arthur C. Clarke. Vis dėlto, amžių sandūroje, išradę anglies nanovamzdelius, mokslininkai pradėjo iš naujo apsvarstyti idėją.
Tačiau visuotinai gaminant nanovamzdelius, reikalingus pasiekti GSO stotį, vis dar gerokai viršija mūsų dabartines galimybes. Be to, Keithas Hensonas - technologas, inžinierius ir Nacionalinės kosmoso draugijos (NSS) įkūrėjas - teigia, kad anglies nanovamzdeliai tiesiog neturi reikiamos jėgos, kad galėtų ištverti patiriamą stresą. Tam inžinieriai pasiūlė naudoti kitas medžiagas, tokias kaip deimantiniai nanopluoštai, tačiau šios medžiagos gamyba reikalingu mastu taip pat viršija mūsų galimybes.
Taip pat yra ir kitų iššūkių, įskaitant tai, kaip išvengti kosminių šiukšlių ir meteoritų susidūrimo su kosminiu liftu, kaip perduoti elektrą iš Žemės į kosmosą ir užtikrinti, kad rišiklis būtų atsparus didelės energijos kosminiams spinduliams. Bet jei ir kada būtų galima pastatyti kosminį liftą, tai turėtų milžinišką pelną, iš kurių mažiausia būtų galimybė įguloms ir kroviniams pervežti kosmosą už kur kas mažiau pinigų.
2000 m., Prieš kuriant daugkartinio naudojimo raketas, savitarnos krovinių į geostacionarinę orbitą, naudojant įprastas raketas, kaina buvo apie 25 000 USD už kilogramą (11 000 USD už svarą). Tačiau remiantis „Spaceward Foundation“ sudarytais vertinimais, įmanoma, kad naudingosios apkrovos gali būti perduotos GSO tik už 220 USD už kg (100 USD už svarą).
Be to, liftas galėtų būti naudojamas dislokuoti naujos kartos palydovus, tokius kaip kosminės saulės kolektoriai. Skirtingai nuo antžeminių saulės matricų, kurioms taikomas dienos / nakties ciklas ir kintančios oro sąlygos, šios matricos galėtų surinkti energiją 24 valandas per parą, 7 dienas per savaitę, 365 dienas per metus. Tada ši galia galėtų būti perduodama iš palydovų, naudojant mikrobangų krosnelės spindulius, iki imtuvo stočių žemėje.
Erdvėlaiviai taip pat galėtų būti surinkti orbitoje, tai yra dar viena išlaidų mažinimo priemonė. Šiuo metu erdvėlaivius reikia visiškai surinkti čia, Žemėje ir paleisti į kosmosą, arba turėti atskirus komponentus, paleidžiamus į orbitą, o tada surinkti į kosmosą. Bet kokiu atveju, tai brangus procesas, reikalaujantis sunkių paleidimo priemonių ir tonų degalų. Bet naudojant kosminį liftą, komponentai galėtų būti pakelti į orbitą už dalį kainos. Dar geriau, autonomines gamyklas būtų galima išdėstyti orbitoje, kuri galėtų tiek pastatyti reikiamus komponentus, tiek surinkti erdvėlaivius.
Tad nenuostabu, kodėl kelios įmonės ir organizacijos tikisi rasti būdų įveikti techninius ir inžinerinius iššūkius, kuriuos patiria tokia struktūra. Viena vertus, jūs turite Tarptautinį kosminių liftų konsorciumą (ISEC), kuris yra Nacionalinės kosmoso draugijos filialas, įkurtas 2008 m., Siekiant skatinti kosminio lifto kūrimą, statybą ir eksploatavimą.
Tada yra „Obayashi“ korporacija, kuri bendradarbiauja su Shizuoka universitetu, kad iki 2050 m. Sukurtų kosminį liftą. Pagal jų planą lifto kabelį sudarytų 96 000 km (59 650 mylių) anglies nanovamzdelių kabelis, galintis pernešti 100 -ton alpinistai. Jį taip pat sudarys 400 m (1312 pėdų) skersmens plūduriuojantis Žemės uostas ir 12 500 tonų (13 780 JAV tonų) atsvara.
Kaip sakė profesorius Yoshio Aoki iš Nihono universiteto mokslo ir technologijos kolegijos (kuris prižiūri „Obayashi Corp.“ kosminio lifto projektą): „[Kosminis liftas] yra būtinas pramonės įmonėms, švietimo įstaigoms ir vyriausybei sujungti rankas technologinei plėtrai. . “
Natūralu, kad kosminio lifto pastatymo kaina būtų didžiulė ir greičiausiai pareikalautų suderintų tarptautinių ir kelių kartų pastangų. Ir tebėra didelių iššūkių, kuriems prireiks reikšmingų technologinių pokyčių. Tačiau šioms vienkartinėms išlaidoms (pridėjus išlaikymo išlaidas) žmonija artimiausioje ateityje turėtų laisvą prieigą prie kosmoso ir gerokai mažesnėmis sąnaudomis.
Ir jei pasirodys, kad šis eksperimentas bus sėkmingas, jis pateiks esminių duomenų, kurie kada nors galėtų padėti sužinoti apie kosminio lifto sukūrimą.
