Mnogi poznajo svetopisemsko zgodbo o tem, kako so si ljudje želeli postati podobni Bogu in so se odločili postaviti stolp v nebesa. Gospod je, jezen, naredil tako, da so vsi ljudje začeli govoriti v različnih jezikih in gradnja se je ustavila.
Res ali ne, težko je reči, toda po tisočih letih je človeštvo spet razmišljalo o možnosti gradnje velesila. Konec koncev, če je mogoče zgraditi desettisoč kilometrov visoko konstrukcijo, bo mogoče stroške dostave tovora v vesolje zmanjšati za skoraj tisočkrat! Vesolje bo enkrat prenehalo biti nekaj oddaljenega in nedosegljivega.
Dragi vesolje
Koncept vesoljskega dvigala je prvič obravnaval veliki ruski znanstvenik Konstantin Tsiolkovsky. Predvideval je, da če zgradite stolp, visok 40.000 kilometrov, potem bo centrifugalna sila našega planeta zadržala celotno strukturo, ne da bi ji padla.
Na prvi pogled ta ideja diši po manilovizmu miljo stran, a razmišljajmo logično. Danes večino teže raket predstavlja gorivo, ki se porabi za premagovanje gravitacije Zemlje. Seveda to vpliva tudi na lansirno ceno. Stroški dostave enega kilograma tovora v zemeljsko orbito znašajo približno 20.000 USD.
Ko torej svojci marmelado predajo astronavtom na ISS, ste lahko prepričani, da je to najdražja poslastica na svetu. Tudi angleška kraljica si tega ne more privoščiti!
Izstrelitev enega samega shuttlea je NASO stala med 500 in 700 milijoni dolarjev. Glede na težave v ameriškem gospodarstvu je bilo vodstvo Nase prisiljeno zapreti program vesoljskega prevoza in funkcijo dostave tovora na ISS oddati zasebnim podjetjem.
Promocijski video:
Politični problemi so dodani gospodarskim težavam. Zaradi nesoglasij glede ukrajinskega vprašanja so zahodne države zoper Rusijo uvedle številne sankcije in omejitve. Žal so se dotaknili tudi sodelovanja v astronavtiki. NASA je od ameriške vlade prejela ukaz, naj zamrzne vse skupne projekte, z izjemo ISS. V odgovor je namestnik premierja Dmitrij Rogozin dejal, da Rusija ni zainteresirana za sodelovanje v projektu ISS po letu 2020 in namerava preiti na druge cilje in naloge, kot sta vzpostavitev stalne znanstvene baze na Luni in let s posadko na Mars.
Najverjetneje bo to storila Rusija skupaj s Kitajsko, Indijo in morda Brazilijo. Treba je opozoriti: Rusija je že nameravala dokončati delo na projektu, zahodne sankcije pa so ta proces preprosto pospešile.
Kljub tako ambicioznim načrtom lahko vse ostane na papirju, če se ne razvije učinkovitejši in cenejši način dostave blaga zunaj Zemljine atmosfere. Za izdelavo istega ISS-a je bilo skupaj porabljenih več kot 100 milijard dolarjev! Koliko "zelenih" bo potrebnih za ustvarjanje postaje na Luni, si je celo grozljivo predstavljati.
Vesoljsko dvigalo bi lahko bila popolna rešitev problema. Ko dvigalo začne delovati, se lahko stroški pošiljanja znižajo na dva dolarja za kilogram. Najprej pa si morate temeljito razbiti glavo, kako jo zgraditi.
Varnostna meja
Leta 1959 je Leningradski inženir Jurij Nikolajevič Artsutanov razvil prvo delujočo različico vesoljskega dvigala. Ker je zaradi gravitacije našega planeta nemogoče zgraditi dvigalo od spodaj navzgor, je predlagal obratno - gradnjo od zgoraj navzdol. Za to je bilo treba v geostacionarno orbito (približno 36.000 kilometrov) izstreliti poseben satelit, kjer je moral zavzeti položaj nad določeno točko na Zemljinem ekvatorju. Nato začnite sestavljati kable na satelitu in jih postopoma spuščajte proti površju planeta. Tudi sam satelit je igral vlogo protiuteži, saj je nenehno napenjal kable.
Splošna javnost je to idejo lahko podrobno spoznala, ko je leta 1960 Komsomolskaya Pravda objavila intervju z Artsutanovom. Intervju so objavili tudi zahodni mediji, nakar je ves svet že prestal "dvigalno mrzlico". Še posebej goreči so bili pisatelji znanstvene fantastike, ki so risali mavrične slike prihodnosti, katerih nepogrešljiv atribut je bilo vesoljsko dvigalo.
Vsi strokovnjaki, ki preučujejo možnost ustvarjanja dvigala, se strinjajo, da je glavna ovira za uresničitev te ideje pomanjkanje dovolj trdnega materiala za kable. Po izračunih naj bi ta hipotetični material zdržal napetost 120 gigapaskalov, t.j. več kot 100.000 kilogramov na kvadratni meter!
Trdnost jekla je približno 2 gigapaškala, za posebej močne različice - največ 5 gigapaškalov, za kremenčevo vlakno - malo nad 20. To je preprosto pošastno malo. Pojavi se večno vprašanje: kaj storiti? Razviti nanotehnologijo. Najobetavnejši kandidat za vlogo kabla za dvigalo bi lahko bile ogljikove nanocevke. Po izračunih naj bi bila njihova moč veliko večja od minimalnih 120 gigapaškalov.
Trenutno je najbolj trpežen vzorec zdržal stres 52 gigapaškalov, v večini drugih primerov pa so počili v območju od 30 do 50 gigapaškalov. Med dolgotrajnimi raziskavami in eksperimenti je strokovnjakom z Univerze v Južni Kaliforniji uspelo doseči nezaslišan rezultat: njihova cev je uspela prenesti napetost 98,9 gigapaškala!
Na žalost je bil to en sam uspeh, pri ogljikovih nanocevkah pa obstaja še en pomemben problem. Nicholas Pugno, znanstvenik s politehnične univerze v Torinu, je prišel do razočarajočega zaključka. Izkazalo se je, da se lahko tudi zaradi premika enega atoma v strukturi ogljikovih cevi trdnost določenega območja močno zmanjša za 30%. In to vse kljub temu, da je doslej najdaljši pridobljeni vzorec nanocevke le dva centimetra. In če upoštevate dejstvo, da bi morala biti dolžina kabla skoraj 40.000 kilometrov, se zdi naloga preprosto nemogoča.
Smeti in nevihte
Druga zelo resna težava je povezana z vesoljskimi odpadki. Ko se je človeštvo naselilo v zemeljski orbiti, se je lotilo ene izmed svojih najljubših dejavnosti - zasipavanje okoliškega prostora z izdelki svoje življenjske dejavnosti. Na samem začetku nas to nekako ni posebej skrbelo. »Navsezadnje je prostor neskončen! - smo razmišljali. - Vrzi papir, ona pa bo šla naprej, brskala po prostranstvih vesolja!"
Takrat smo obupali. Vsi ruševine in ostanki letal so obsojeni na večne kroge vetra okoli Zemlje, ki jih zajame njegovo močno gravitacijsko polje. Ni vam treba biti inženir, da bi ugotovili, kaj se zgodi, če eden od teh kosov smeti zadene kabel. Zato na tisoče raziskovalcev z vsega sveta pametno razmišlja o vprašanju odprave odlagališča blizu Zemlje.
Tudi razmere z dnom dvigala na površini planeta niso povsem jasne. Sprva naj bi na ekvatorju ustvarili fiksno bazo, da bi zagotovili sinhronizacijo z geostacionarnim satelitom. Potem pa se nemogoče izogniti škodljivim vplivom orkanskih vetrov in drugih naravnih nesreč na dvigalo.
Potem je prišlo do ideje, da se podstavek pritrdi na plavajočo ploščad, ki lahko izvaja manevre in se »izogne« nevihtam. Toda v tem primeru bodo operaterji v orbiti in platformi prisiljeni izvajati vsa gibanja s kirurško natančnostjo in absolutno sinhronizacijo, sicer bo celotna struktura šla hudiča.
Dvigni brado
Kljub vsem težavam in oviram, ki ležijo na naši trnovi poti do zvezd, ne bi smeli odložiti in vrniti tega, brez dvoma, edinstvenega projekta na zadnjo plat. Vesoljsko dvigalo ni razkošje, temveč življenjsko pomemben predmet.
Brez tega bi bila kolonizacija bližnjega vesolja izredno delovno intenzivna, draga in bi lahko trajala več let. Seveda obstajajo predlogi za razvoj antigravitacijskih tehnologij, vendar je to preveč oddaljena možnost in v naslednjih 20-30 letih bo potrebno dvigalo.
Dvigalo ni potrebno samo za dvigovanje in spuščanje bremen, temveč tudi kot "mega-zanka". Z njegovo pomočjo je mogoče vesoljske ladje izstreliti v medplanetarni prostor, ne da bi porabili ogromno tako dragocenega goriva, ki bi ga sicer lahko uporabili za pospeševanje ladje. Še posebej zanimiva je ideja uporabe dvigala za čiščenje Zemlje pred nevarnimi odpadki.
Na primer, izrabljeno jedrsko gorivo iz jedrske elektrarne lahko damo v zaprte kapsule in jih nato z neposrednim ognjem pošljemo proti Soncu, za kar je zgorevanje takega boogerja kos pogače.
Čudno pa je, da uresničitev takšne ideje prej ni vprašanje ekonomije ali znanosti, ampak politike. Moramo se soočiti z resnico - nobena država na svetu ne more samostojno obvladati tako veličastnega projekta. Mednarodno sodelovanje je nujno.
Najprej je pomembno sodelovanje ZDA, Evropske unije, Kitajske, Japonske, Indije, Brazilije in seveda Rusije. Torej, karkoli že lahko rečemo, se bomo morali usesti za pogajalsko mizo in pokaditi pipo miru. Zato fantje, živimo skupaj in nam bo uspelo!
Adilet URAIMOV