Lift ruang angkasa: ide-ide modern dan keadaan perkembangan mereka

Meskipun konstruksi elevator ruang angkasa sudah berada dalam kemampuan rekayasa kami, hasrat di sekitar struktur ini sayangnya baru saja mereda. Alasannya adalah bahwa para ilmuwan masih belum bisa mendapatkan teknologi untuk produksi karbon nanotube yang dibutuhkan kekuatan pada skala industri.

Gagasan untuk meluncurkan kargo ke orbit diusulkan oleh orang yang sama yang mendirikan teori kosmonotika - Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky. Terinspirasi oleh Menara Eiffel yang terlihat di Paris, ia menggambarkan visinya tentang lift ruang angkasa dalam bentuk menara yang sangat tinggi. Puncaknya hanya berada di orbit geosentris.

Menara lift didasarkan pada bahan yang tahan lama yang mencegah kompresi - tetapi gagasan lift ruang modern masih mempertimbangkan versi dengan kabel yang perlu tarik. Gagasan ini pertama kali diusulkan pada tahun 1959 oleh ilmuwan Rusia lainnya, Yuri Nikolaevich Artsutanov . Untuk pertama kalinya, sebuah karya ilmiah dengan perhitungan terperinci tentang elevator ruang angkasa dalam bentuk kabel diterbitkan pada tahun 1975, dan pada tahun 1979 Arthur Clark mempopulerkannya dalam karyanya “Fountains of Paradise”.

Meskipun nanotube saat ini diakui sebagai bahan yang paling tahan lama, dan satu-satunya yang cocok untuk membangun lift dalam bentuk kabel yang membentang dari satelit geostasioner, kekuatan nanotube yang diperoleh di laboratorium masih belum cukup untuk dihitung.

Secara teoritis, kekuatan nanotube harus lebih dari 120 GPa, tetapi dalam praktiknya ekstensibilitas tertinggi dari nanotube berdinding tunggal adalah 52 GPa, dan rata-rata mereka pecah di kisaran 30-50 GPa. Untuk lift ruang, bahan dengan kekuatan 65-120 GPa diperlukan.

Akhir tahun lalu, film Sky Line diputar di DocNYC, festival film dokumenter terbesar AS , menggambarkan upaya para insinyur AS untuk membangun elevator luar angkasa - termasuk kontes Hadiah-X NASA.

Karakter utama film ini adalah Bradley Edwards [Bradley Edwards] dan Michael Laine [Michael Laine]. Edwards adalah seorang astrofisikawan yang telah mengerjakan gagasan elevator ruang angkasa sejak tahun 1998. Lane adalah pengusaha dan pendiri LiftPort, sebuah perusahaan yang mempromosikan penggunaan komersial nanotube karbon.

Pada akhir 90-an dan awal 2000-an, Edwards, menerima hibah dari NASA, bekerja erat pada gagasan lift ruang angkasa, menghitung dan mengevaluasi semua aspek proyek. Semua perhitungannya menunjukkan bahwa ide ini layak - jika hanya serat yang cukup kuat untuk kabel muncul.

Edwards untuk beberapa waktu menandatangani perjanjian kemitraan dengan LiftPort untuk mencari pembiayaan untuk proyek lift, tetapi karena ketidaksepakatan internal, proyek tidak pernah terjadi. LiftPort ditutup pada 2007 - meskipun setahun sebelumnya, sebagai bagian dari pembuktian operabilitas beberapa teknologinya, ia berhasil menunjukkan robot memanjat kabel vertikal sepanjang satu mil yang ditangguhkan dalam balon.

Sekarang jalur diperhitungkanbahwa ruang pribadi, berkonsentrasi pada roket yang dapat digunakan kembali, dapat sepenuhnya menggantikan pengembangan elevator ruang angkasa di masa mendatang. Menurutnya, lift ruang angkasa hanya menarik karena menawarkan metode pengiriman barang yang lebih murah ke orbit, dan roket yang dapat digunakan kembali dirancang khusus untuk mengurangi biaya pengiriman ini.

Edwards menyalahkan kurangnya dukungan nyata bagi proyek dalam menghentikan ide. “Ini persis seperti apa proyek itu, yang ratusan orang tersebar di seluruh dunia sedang mengembangkan sebagai hobi. Tidak ada kemajuan serius yang akan terjadi sampai dukungan nyata dan manajemen terpusat tersedia. "



Situasi dengan perkembangan gagasan lift ruang angkasa di Jepang berbeda. Negara ini terkenal dengan prestasinya di bidang robotika, dan fisikawan Jepang Sumio Iijimadianggap sebagai pelopor di bidang nanotube. Gagasan elevator ruang angkasa di sini hampir bersifat nasional.



Perusahaan Jepang Obayashi [Perusahaan Obayashi] berjanji untuk memperkenalkan lift ruang kerja pada tahun 2050 . Manajer perusahaan Yoji Ishikawa mengatakan mereka bekerja dengan kontraktor swasta dan universitas lokal untuk meningkatkan teknologi nanotube yang ada.



Ishikawa mengatakan bahwa meskipun perusahaan memahami kerumitan proyek, mereka tidak melihat hambatan mendasar untuk pelaksanaannya. Dia juga percaya bahwa popularitas gagasan elevator ruang angkasa di Jepang adalah karena perlunya semacam ide nasional, menyatukan orang-orang dengan latar belakang situasi ekonomi yang sulit dalam beberapa dekade terakhir.

Ishikawa yakin bahwa meskipun gagasan skala seperti itu kemungkinan besar hanya dapat diwujudkan melalui kerja sama internasional, Jepang mungkin menjadi lokomotifnya karena popularitas besar dari lift ruang angkasa di negara ini.



Sementara itu, perusahaan ruang angkasa dan pertahanan Kanada, Thoth Technology, menerima paten AS No. 9085897 musim panas lalu untuk versi lift ruang angkasa mereka. Lebih tepatnya, konsep ini menyediakan konstruksi menara yang mempertahankan kekakuan berkat gas tekan.

Menara harus mengirimkan kargo ke ketinggian 20 km, dari mana mereka akan ditempatkan ke orbit menggunakan roket konvensional. Opsi perantara semacam itu, menurut perkiraan perusahaan, akan menghemat hingga 30% bahan bakar dibandingkan roket.

Source: https://habr.com/ru/post/id389631/