Διαστημικός Ανελκυστηρας. Πραγματικότητα ή φαντασία;

[cvrak]

Τι είναι ο Διαστημικός Ανελκυστήρας;

Ο Διαστημικός Ανελκυστήρας είναι ένα χαμηλού κόστους, ασφαλές σύστημα μεταφοράς από τη Γη προς το Διάστημα και αποτελείται από ένα τεντωμένο ιμάντα στερεωμένο από τη μια μεριά σε ένα πλοίο, και από την άλλη σε ένα άλλο αντίβαρο στο διάστημα, ενώ κατάλληλα οχήματα θα κινούνται πάνω του χρησιμοποιώντας ηλεκτρικούς κινητήρες.

 

Η ιδέα του Διαστημικού Ανελκυστήρα δεν είναι καινούρια. Πρώτος τη διατύπωσε ο Ρώσος μηχανικός Yuri Artsutanov το 1960 χωρίς να απαιτείται κάποια καινούρια εφεύρεση. Αυτό που έλειπε ήταν τα υλικά από τα οποία θα κατασκευάζονταν ο ιμάντας και τα οποία έπρεπε να είναι τρομερά ανθεκτικά. Έτσι η ιδέα πέρασε στην επιστημονική φαντασία, με πιο γνωστή έκφραση της το βιβλίο του Sir Arthur C. Clarke «The Fountains of Paradise».

 

Το 1991 ανακαλύφτηκαν νέες μοριακές δομές, οι νανο-σωλήνες άνθρακα (carbon nanotubes - CNTs) και μετά από μετρήσεις αποδείχτηκε ότι είχαν διπλάσια – τριπλάσια ανθεκτικότητα από αυτή που χρειάζονταν για τον Διαστημικό Ανελκυστήρα. Η ανακάλυψη αυτή ώθησε τον Dr. Bradley C. Edwards να συντάξει τη γνωστή 1999 NIAC μελέτη για την κατασκευή του.

 

Το βασικότερο εμπόδιο είναι να δημιουργηθεί ένας ιμάντας από CNTs που να έχει πάνω από το 50% της αρχικής ανθεκτικότητας των υλικών, και προς αυτή την κατεύθυνση στρέφονται όλες οι έρευνες και οι προσπάθειες.

 

 

Τι κρατά τον Διαστημικό Ανελκυστήρα στη θέση του;

Όλοι έχουμε στριφογυρίσει ένα σκοινί που στην άλλη άκρη του είναι δεμένο κάτι. Με τον ίδιο τρόπο και αξιοποιώντας την περιστροφή της γης, ο Διαστημικός Ανελκυστήρας μένει στη θέση του, και λόγω του πολύ μακριού «σκοινιού» χρειάζεται 24 ώρες για να ολοκληρώσει την περιστροφή του.

 

 

Τεχνικά χαρακτηριστικά

Ο Διαστημικός Ανελκυστήρας είναι ένας λεπτός ιμάντας με διατομή περίπου όσο η μισή διατομή ενός μολυβιού, που εκτείνεται από τη βάση εδάφους σε ένα σημείο πέρα από την γεω-σύγχρονη τροχιά (geo-synchronous orbit). Ο ιμάντας παραμένει τεντωμένος λόγω της φυγόκεντρης δύναμης που αναπτύσσεται από την περιστροφή της Γης. Είναι κατασκευασμένος από carbon nanotubes, με μήκος περίπου 110.000 χιλιόμετρα και πλάτος 1,5 μέτρο ενώ το πάχος του θα είναι όσο ένα φύλλο χαρτί. Θα μπορεί να μεταφέρει 10 έως 100 φορές περισσότερο φορτίο από τους μέχρι τώρα πυραύλους, χωρίς χρήση υγρών καυσίμων.

 

Η βάση εδάφους θα βρίσκεται πάνω σε κατάλληλα διαμορφωμένο πλοίο σε ένα σημείο στον Ειρηνικό Ωκεανό, και σε ακτίνα 180 χιλιομέτρων θα υπάρχει απαγόρευση πτήσεων αεροπλάνων, για την αποφυγή ατυχημάτων. Θα ζυγίζει περίπου 1500 τόνους, συμπεριλαμβανομένων των αντίβαρων, ενώ η δύναμη τάνυσης από το άλλο άκρο είναι περίπου 20 τόνοι.

 

Η μεταφορά φορτίων θα γίνεται με ηλεκτρικά οχήματα που θα τροφοδοτούνται από ηλιακούς συλλέκτες και από επίγειο σύστημα φωτεινής δέσμης. Η ταχύτητα τους θα είναι 200 χιλιόμετρα ανά ώρα, χωρίς αυξομειώσεις και κραδασμούς, έτσι ώστε να μπορούν να μεταφερθούν και εύθραυστα φορτία. Εκτός από την μεταφορά φορτίων σε τροχιά, τα οχήματα θα μπορούν να χρησιμοποιηθούν σαν το πρώτο στάδιο μεταφοράς προς τη Σελήνη, αλλά και μακρύτερα. Η διόρθωση της θέσης του επίγειου σταθμού θα βοηθά τα οχήματα να αποφεύγουν τα διαστημικά σκουπίδια, ενώ ο ιμάντας θα είναι αρκετά ελαστικός ώστε να αντέχει πιθανά χτυπήματα.

 

 

Πότε μπορεί να κατασκευαστεί ένας Διαστημικός Ανελκυστήρας;

Τα τεχνολογικά ζητήματα, αναμένονταν να είχαν λυθεί σε θεωρητικό επίπεδο το 2010. Από εκεί και πέρα αν όλα πάνε καλά ο πρώτος Διαστημικός Ανελκυστήρας θα μπορούσε να είναι έτοιμος το 2020. Αυτό που πραγματικά θα καθορίσει την κατασκευή του δεν είναι η απαιτούμενη τεχνολογία, αλλά κυρίως η πολιτική βούληση και αυτό είναι κάτι που δεν μπορεί να προβλεφθεί καθόλου εύκολα. Το καλύτερο παράδειγμα θετικής πολιτικής βούλησης είναι η φράση του προέδρου Κένεντι, « Στείλτε ένα άνθρωπο στο φεγγάρι… μέσα στα επόμενα δέκα χρόνια», όπως και έγινε.

 

Παρ’ όλο που κάτι τέτοιο μπορεί να κάνει πολλούς να γελάσουν, μην ξεχνάτε ότι λίγες δεκαετίες πριν την κατασκευή τους, όλα τα σύγχρονα μέσα μεταφοράς προκαλούσαν εύθυμα σχόλια και θεωρούνταν ανέφικτα.

 

 

Θα μπορεί να μεταφέρει ανθρώπους;

Αρχικά ο Διαστημικός Ανελκυστήρας θα χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή εγκαταστάσεων που θα επιτρέψουν τη διαμονή εκατοντάδων ανθρώπων και φυσικά θα αποτελέσει το ιδανικό μέσο μεταφοράς σε τροχιά. Έτσι η πρόσβαση στο Διάστημα θα γίνει υπόθεση ρουτίνας και το κόστος θα πέσει κατακόρυφα.

 

Με ταχύτητα περίπου 180 χιλιόμετρα ανά ώρα η άνοδος θα είναι γρήγορη προσφέροντας μια εκπληκτική θέα της Γης. Τίποτα δεν θα θυμίζει τις μέχρι τώρα εκτοξεύσεις πυραύλων με όλα τα πιθανά προβλήματα που αυτές συνεπάγονται (ασφάλεια, υψηλές θερμοκρασίες, απότομη επιτάχυνση, δυνατοί κραδασμοί, κλπ) και έτσι τα παράθυρα θα είναι μεγάλα διευκολύνοντας τους επιβάτες. Καθώς η καμπίνα θα απομακρύνεται από την Γη, οι επιβάτες θα βιώνουν μείωση του βάρους τους, φτάνοντας σε συνθήκες έλλειψης βαρύτητας σε ύψος 18 χιλιομέτρων.

 

Ποιο είναι το εκτιμώμενο κόστος;

Ο Διαστημικός Ανελκυστήρας είναι απλούστερη και λιγότερο ακριβή κατασκευή από τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό. Με την έρευνα και την κατασκευή συμπεριλαμβανόμενες, το κόστος εκτιμάται ότι θα είναι γύρω στα 10 δις δολάρια, απολύτως λογικό για τέτοιου είδους εγχείρημα.

 

Το κόστος ανά κιλό μεταφοράς εξαρτάται μόνο από το κόστος λειτουργίας του συστήματος. Λόγω των μεγάλων μεταφερόμενων φορτίων αυτό εκτιμάται ότι θα αρχίσει από 300 δολάρια ανά κιλό, και θα μειώνεται με πολύ γρήγορους ρυθμούς.

 

Πηγή: www.alliotiko.gr

[Δροσος Γεωργιος]

Φίλε cvrak.

Μια παρατήρηση:Το μήκος του δεν μπορει να είναι περίπου 110.000 χιλιόμετρα οπως αναφέρεται αλλα μάλλον 110 χιλιόμετρα στο επίσημο οριο του διαστήματος.

Επίσης μια ερώτηση:Τι θα υπάρχει στο ανώτερο οριο του ιμάντα(σφαίρα,πλατφορμα η κάτι αλλο) που θα επιτρέπει οπως φαντάζομαι την εκτόξευση πιά του φορτίου για τον προορισμό του με πολύ λιγότερα καύσιμα αρα μικρότερο βαρος απο μια κλασσική εκτόξευση απο την επιφάνεια της Γης.

[cvrak]

Σύμφωνα με το New Scientist το μηκος θα φτάνει τα 100.000 χλμ. Δες εδω http://www.newscientist.com/article/dn10353-tensions-rise-at-space-elevator-challenge.html

 

 

Φίλε cvrak.

Μια παρατήρηση:Το μήκος του δεν μπορει να είναι περίπου 110.000 χιλιόμετρα οπως αναφέρεται αλλα μάλλον 110 χιλιόμετρα στο επίσημο οριο του διαστήματος.

Επίσης μια ερώτηση:Τι θα υπάρχει στο ανώτερο οριο του ιμάντα(σφαίρα,πλατφορμα η κάτι αλλο) που θα επιτρέπει οπως φαντάζομαι την εκτόξευση πιά του φορτίου για τον προορισμό του με πολύ λιγότερα καύσιμα αρα μικρότερο βαρος απο μια κλασσική εκτόξευση απο την επιφάνεια της Γης.

[Δροσος Γεωργιος]

Για να έχουμε μια αισθηση της απόστασης ο Διεθνης Διαστημικός Σταθμός περιφέρεται στα 392 χιλ.πανω απο την Γή και η Σελήνη εχει Περίγειο 356.410 km και Απόγειο 406.740 km.

Δηλαδή ο Διαστημικός Ανελκυστήρας θα ειναι στο 1/4 της απόστασης απο την Σελήνη.Μάλλον απίθανο.

Βοήθεια απο Αγγλομαθείς!!!

Στην δημοσίευση-into space on 100,000-kilometre-long tethers-αυτό το κόμμα σημαίνει 100.000 χιλ. ή 100 χιλ.

[dp297]

σημαίνει 100 χιλιάδες χιλιόμετρα...

[sv1bke]

Διαστημικός Ανελκυστήρας είναι ένας λεπτός ιμάντας με διατομή περίπου όσο η μισή διατομή ενός μολυβιού, που εκτείνεται από τη βάση εδάφους σε ένα σημείο πέρα από την γεω-σύγχρονη τροχιά (geo-synchronous orbit)

 

Γεωσυγχρονη τροχια = 36.000 χιλιομετρα

[astrovox]

Στα αγγλικά το κόμμα χωρίζει τις χιλιάδες και η τελεία είναι η υποδιαστολή για τα δεκαδικά ψηφία οπότε όταν γράφεις 100,000 στα αγγλικά εννοούν εκατό χιλιάδες ενώ όταν πχ γράφουν 10.0 εννοούν δέκα.

[christopherPAPA]

Μήπως εννοεί το συνολικό μήκος όλων των ινών ;

 

 

 

edit το Μάλλον έγινε Μήπως

[gkour]

100 χιλιαδες χιλιόμετρα εννοει. Το αντιβαρο που θα κρατάει το καλώδιο τεντωμένο θα είναι πέρα απο την γεοσύγχρονη τροχιά.

http://en.wikipedia.org/wiki/Space_elevator

[draculas]

Το αντιβαρο που θα κρατάει το καλώδιο τεντωμένο θα είναι πέρα απο την γεοσύγχρονη τροχιά.

 

Αυτό πήγα να γράψω κι εγω, αν η "πλατφόρμα" βρίσκεται ακριβώς π.χ. στο ύψος του διαστημικού σταθμού, τότε θα την τραβάει προς τα κάτω το βάρος του συρματόσχοινου (ινες άνθρακα αλλα τεσπα..) οπότε για να ισοροπίσει θα πρέπει να βρίσκετε λιγο πιο έξω, ωστε η φυγόκεντρος να τη κρατάει τεντωμένη.

Τώρα βέβαια, τα 100χιλ χιλιόμετρα μου ακούγοντια και μένα μια υπερβολή, (απ'την αλλη μπορει να ειναι και τυπογραφικό λάθος)