Svemirsko dizalo je predloženi transportni sustav koji povezuje Zemljinu&površinu s svemirom. Dizalo bi omogućilo vozilima da putuju u orbitu ili svemir bez upotrebe raketa. Iako putovanje dizalom ne bi bilo brže od putovanja raketom, bilo bi mnogo jeftinije i moglo bi se koristiti kontinuirano za prijevoz tereta, a moguće i putnika.
Konstantin Tsiolkovsky prvi je put opisao svemirsko dizalo 1895. godine. Tsiolkovksy je predložio izgradnju tornja od površine do geostacionarne orbite, čineći u biti nevjerojatno visoku zgradu. Problem s njegovom idejom bio je u tome što će strukturu slomiti sva težina iznad nje. Suvremeni koncepti svemirskih dizala temelje se na drugom principu - napetosti. Dizalo bi se izgradilo pomoću kabela pričvršćenog s jednog kraja na površinu Zemlje' i masivnog protuutega na drugom kraju, iznad geostacionarne orbite (35,786 km). Gravitacija bi povukla kabel, dok bi centrifugalna sila protuteža u orbiti povukla bi se prema gore. Suprotne sile smanjile bi stres na dizalu, u usporedbi s izgradnjom tornja u svemir.
Dok normalno dizalo koristi pokretne kabele za povlačenje platforme i dolje, svemirsko dizalo oslanjalo bi se na uređaje koji se zovu gusjenice, penjači ili dizači koji putuju po stacionarnom kabelu ili vrpci. Drugim riječima, dizalo bi se kretalo po sajli. Više penjača moralo bi putovati u oba smjera kako bi nadoknadilo vibracije Coriolisove sile koja djeluje na njihovo kretanje.
Dijelovi svemirskog lifta
Postavljanje lifta bilo bi otprilike ovako: Masivna stanica, zarobljeni asteroid ili skupina penjača bila bi postavljena više od geostacionarne orbite. Budući da bi napetost kabela bila najveća u orbitalnom položaju, kabel bi tamo bio najdeblji, sužavajući se prema površini Zemlje' Najvjerojatnije bi se kabel ili postavio iz svemira ili izgradio u više dijelova, krećući se prema Zemlji. Penjači bi se kretali gore -dolje po kabelu na valjcima, pričvršćenim trenjem. Snaga bi se mogla isporučivati postojećom tehnologijom, poput bežičnog prijenosa energije, solarne energije i/ili pohranjene nuklearne energije. Točka povezivanja na površini mogla bi biti mobilna platforma u oceanu koja nudi sigurnost dizala i fleksibilnost za izbjegavanje prepreka.
Putovanje svemirskim liftom ne bi bilo brzo! Vrijeme putovanja od kraja do kraja bilo bi od nekoliko dana do mjesec dana. Da bi se udaljenost stavila u perspektivu, ako bi se penjač kretao brzinom od 300 km/h (190 milja na sat), bilo bi potrebno pet dana da se dođe do geosinhrone orbite. Budući da penjači moraju surađivati s drugima na kabelu kako bi bio stabilan, vjerojatno će napredovati' mnogo sporije.
Izazovi koje tek treba nadvladati
Najveća prepreka izgradnji svemirskih dizala je nedostatak materijala s dovoljno velikom čvrstoćom elastičnosti i elastičnošću i dovoljno niskom gustoćom za izgradnju kabela ili vrpce. Dosad su najjači materijali za kabel bili dijamantni nanožici (prvi put sintetizirani 2014.) ili ugljikovodične nanotubule. Ti se materijali tek trebaju sintetizirati do dovoljne duljine ili omjera vlačne čvrstoće i gustoće. Kovalentne kemijske veze koje povezuju atome ugljika u ugljikovim ili dijamantnim nanocjevčicama mogu izdržati samo toliko naprezanja prije nego što se otkopčaju ili raskinu. Znanstvenici izračunavaju naprezanje koje veze mogu podnijeti, potvrđujući da, iako bi jednog dana moglo biti moguće izgraditi vrpcu dovoljno dugo da se protegne od Zemlje do geostacionarne orbite, ona ne bi mogla podnijeti dodatni stres od okoliš, vibracije i penjačice.
Vibracije i ljuljanje ozbiljna su pitanja. Kabel bi bio osjetljiv na pritisak solarnog vjetra, harmonike (tj. Poput jako duge violinske žice), udar groma i ljuljanje od Coriolisove sile. Jedno rješenje bilo bi kontrolirati kretanje gusjenica kako bi se nadoknadili neki učinci.
Drugi problem je što je prostor između geostacionarne orbite i Zemljine&površine prekriven svemirskim smećem i krhotinama. Rješenja uključuju čišćenje svemira blizu Zemlje ili osposobljavanje orbitalne protuteže da izbjegne prepreke.
Ostala pitanja uključuju koroziju, utjecaj mikrometeorita i učinke Van Allenovih zračnih pojaseva (problem i za materijale i za organizme).
Veličina izazova zajedno s razvojem raketa za višekratnu upotrebu, poput onih koje je razvio SpaceX, smanjila je interes za svemirska dizala, ali to ne znači da je ideja o dizalu mrtva.
Svemirska dizala Aren' t Samo za Zemlju
Prikladan materijal za zemaljsko svemirsko dizalo još se nije razvio, ali postojeći su materijali dovoljno jaki da podrže svemirsko dizalo na Mjesecu, drugim mjesecima, Marsu ili asteroidima. rotira približno istom brzinom, pa bi marsovsko svemirsko dizalo bilo mnogo kraće od onog izgrađenog na Zemlji. Dizalo na Marsu moralo bi se baviti niskom orbitom Mjeseca Fobosa, koji redovito siječe marsovski ekvator. Komplikacija za mjesečevo dizalo je, s druge strane, to što se Mjesec ne okreće' t dovoljno brzo da bi ponudio stacionarnu orbitu. Međutim, umjesto toga mogle bi se koristiti lagranžijske točke. Iako bi mjesečevo dizalo bilo dugačko 50.000 km na bliskoj strani Mjeseca, a još duže na njegovoj udaljenoj strani, niža gravitacija čini gradnju izvedivom. Marsovsko dizalo moglo bi osigurati tekući transport izvan gravitacijske bušotine planeta &, dok bi se mjesečevo dizalo moglo koristiti za slanje materijala s Mjeseca na lokaciju do koje je Zemlja lako stigla.
Kada će biti izgrađen svemirski lift?
Brojne tvrtke predložile su planove za svemirska dizala. Studije izvedivosti ukazuju da se dizalo neće graditi' dok se (a) ne otkrije materijal koji može podnijeti napetost za dizalo Zemlje ili (b) postoji' postoji potreba za dizalom na Mjesec ili Mars. Iako je vjerojatno da će&uvjeti biti ispunjeni u 21. stoljeću, dodavanje vožnje svemirskim liftom na vaš popis kanti moglo bi biti preuranjeno.
Helmenstine, Anne Marie, dr. Sc.&"Kako bi funkcioniralo svemirsko dizalo." ThoughtCo, 16. veljače 2021., thinkco.com/how-a-space-elevator-would-work-4147230.
