Како би радио лифт

Свемирски лифт је предложени транспортни систем који повезује Земљину површину и свемир. Лифт би омогућио возилима да путују у орбиту или у свемир без употребе ракете. Иако путовање лифтом не би било брже од путовања ракетама, било би много јефтиније и могло би се непрекидно користити за превоз терета и евентуално путника.

Константин Циолковски први је описао свемирски лифт 1895. године. Тсиолковкси је предложио изградњу куле од површине до геостационарне орбите, у суштини чинећи невероватно високу зграду. Проблем са његовом идејом био је у томе што ће сви срушити структуру тежина изнад. Савремени концепти дизала у свемиру заснивају се на другачијем принципу - напетости. Лифт би био изграђен помоћу кабла причвршћеног на једном крају Земљине површине и масивног протутеже на другом крају, изнад геостационарне орбите (35.786 км). Гравитација повукао би се кабл надоле, док Центрифугална сила из орбите би се протутежа повукла према горе. Супротстављене снаге смањиле би напон на лифту, у поређењу с изградњом куле и простора.

Док нормалан лифт користи покретне каблове да би повукао платформу горе и доле, свемирски лифт би ослањајте се на уређаје који се зову пузећи, пењачице или дизачи који путују стационарним каблом или трака. Другим речима, лифт би се кретао каблом. Више пењача требало би да путује у оба смера како би компензирало вибрације од Цориолисове силе која делује на њихово кретање.

Постављање лифта би било овако: Масивна станица, заробљени астероид или група пењача би била постављена више од геостационарне орбите. Будући да би напетост кабла била максимална у орбиталном положају, кабл би био тамо најдебљи, сужавајући се према Земљиној површини. Највјероватније, кабл ће бити распоређен из свемира или изграђен у више секција, крећући се према Земљи. Пењачи би померали кабл нагоре и надоле на ваљцима, који се држе на месту трењем. Снага се може снабдевати постојећом технологијом, као што су бежични пренос енергије, соларна енергија и / или ускладиштена нуклеарна енергија. Тачка спајања на површини могла би бити покретна платформа у океану, која нуди сигурност лифта и флексибилност за избјегавање препрека.

Путовање свемирским лифтом не би било брзо! Време путовања од једног до другог краја било би неколико дана до месеца. Да бисте удаљеност ставили у перспективу, ако би се пењач кретао брзином од 300 км / х (190 мпх), требало би пет дана да достигне геосинхрону орбиту. Будући да алпинисти морају да раде заједно са другима на каблу да би били стабилни, вероватно ће напредак бити много спорији.

Највећа препрека конструкцији свемирског лифта је недостатак довољно високог материјала затезна чврстоћа и еластичност и довољно низак густина да направите кабл или траку. До сада су најјачи материјали за кабл били дијамантни нановоди (први пут синтетизовани 2014) или угљени нанотубули. Ови материјали тек треба да буду синтетизовани до довољне дужине или односа затезне чврстоће и густине. Тхе ковалентне хемијске везе повезивање атома угљеника у угљеничним или дијамантским наноцевкама може да издржи толико стреса пре него што га откопчате или растргнете. Научници израчунавају напрезање које везе могу подржати, потврђујући да ће, иако је могуће, једног дана изградити траку довољно дугу да Ако се протеже од Земље до геостационарне орбите, она неће моћи да одржи додатни стрес из окружења, вибрација и пењача.

Вибрације и колебање су озбиљна пажња. Кабл би био осјетљив на притисак од соларни ветар, хармоника (тј. попут заиста дуге виолине), удара муње и колебање од Цориолисове силе. Једно решење било би да се контролише кретање алата за индексирање како би се надокнадили неки од ефеката.

Други проблем је што је простор између геостационарне орбите и Земљине површине засут свемирским смећем и крхотинама. Рјешења укључују чишћење копненог простора или омогућавање протутеже орбитали да избјегне препреке.

Остала питања укључују корозију, микрометеоритне утицаје и ефекте Ван Алленових зрачних појасева (проблем и за материјале и за организме).

Величина изазова заједно са развојем ракета за вишекратну употребу, попут оних развијених СпацеКс је смањио интересовање за свемирске лифтове, али то не значи да је идеја о лифту мртав.

Одговарајући материјал за свемирско дизало са земљом тек треба да буде развијен, али постојећи материјали су довољно јаки да подрже свемирско дизало на Месецу, другим месецима, Марсу или астероидима. Марс је око трећине гравитације Земље, али се окреће приближно истом брзином, па би марсовски свемирски лифт био знатно краћи од уграђеног на Земљи. Лифт на Марсу морао би да одговори на ниску орбиту месец Пхобос, који редовно пресијеца Марсовски екватор. С друге стране, компликација лунарног лифта је што се Месец не окреће довољно брзо да би понудио стационарну тачку орбите. Међутим, Лагрангијеве тачке може да се користи уместо њега. Иако би лунарни лифт био дугачак 50.000 км на блиској страни Месеца, а још дужи на његовој крајњој страни, нижа гравитација чини изградњу конструктивном. Марсовски лифт могао би да обезбеди стални транспорт ван гравитационе масе планете, док би се месечни лифт могао користити за слање материјала са Месеца на локацију до које је Земља лако доступна.

Бројне компаније су предложиле планове за свемирске лифтове. Студије изводљивости показују да лифт неће бити изграђен док (а) не буде откривен материјал који може да подржи напетост за Земаљски лифт или (б) ако постоји потреба за лифтом на Месецу или Марсу. Иако је вероватно да ће се услови испунити у 21. веку, додавање вожње свемирским дизалом на вашу листу канта може бити преурањено.

• Ландис, Геоффреи А. & Цафарелли, Цраиг (1999). Представљен као папир ИАФ-95-В.4.07, 46. конгрес Међународне астронаутичке федерације, Осло Норвешка, 2–6. Октобар 1995. „Преиспитан је торањ Тсиолковски“. Часопис Британског интерпланетарног друштва. 52: 175–180.
• Цохен, Степхен С.; Мисра, Арун К. (2009). "Утицај пењача на динамику свемирског лифта". Ацта Астронаутица. 64 (5–6): 538–553.
• Фитзгералд, М., Сван, П., Пенни, Р. Сван, Ц. Архитектуре свемирског лифта и мапе пута, Лулу.цом Публисхерс 2015