Prawie każda część rakiety jest niszczona podczas startu i ponownego wejścia w atmosferę Ziemi. To sprawia, że loty kosmiczne są naprawdę drogie. Dostawa rakiety nawet jednego kilograma na orbitę kosztuje dziesiątki tysięcy dolarów. Ale co, jeśli moglibyśmy po prostu umieścić nasze ładunki bezpośrednio na orbicie i w ogóle nie potrzebowalibyśmy rakiety?
Jest to pomysł na windę kosmiczną, po raz pierwszy przewidziany przez rosyjskiego naukowca rakietowego Konstantina Tsiolkovsky'ego w 1895 roku. Ciołkowski zaproponował budowę wieży aż do orbity geostacjonarnej, jest to moment, w którym satelita wydaje się zawieszać w bezruchu na niebie nad Ziemia. Gdybyś mógł przenieść statek kosmiczny aż do szczytu i uwolnić go z wieży, byliby na orbicie, bez kosztów odrzuconej rakiety. Ułamek więcej energii i będą podróżować z dala od Ziemi, aby zbadać Układ Słoneczny.
Główną wadą tego pomysłu jest to, że cały ciężar wieży kompresowałby się w każdej części poniżej. I nie ma na Ziemi ani we Wszechświecie materiału, który poradziłby sobie z tego rodzaju siłą ściskającą. Ale pomysł wciąż ma sens.
Nowsze myślenie o windach kosmicznych proponuje użycie kabla rozciągniętego poza orbitę geostacjonarną. Tutaj zewnętrzna siła dośrodkowa przeciwdziała sile grawitacji, utrzymując uwięź doskonale wyważoną. Ale teraz mamy do czynienia z wytrzymałością na rozciąganie kabla o długości kilkudziesięciu tysięcy kilometrów.
Wyobraź sobie, jak potężne siły próbują rozerwać go na strzępy. Do niedawna nie było wystarczająco silnego materiału, aby wytrzymać te siły, ale rozwój nanorurek węglowych umożliwił pomysł.
Jak zbudowałbyś kosmiczną windę? Najbardziej rozsądnym pomysłem byłoby przesunięcie asteroidy na orbitę geostacjonarną - to jest twoja przeciwwaga. Kabel zostanie następnie wyprodukowany na asteroidzie i obniżony w kierunku Ziemi.
Gdy kabel rozciąga się w dół, asteroida krąży dalej od Ziemi, utrzymując równowagę. Wreszcie kabel dociera do powierzchni Ziemi i jest przymocowany do stacji naziemnej.
Maszyny zasilane energią słoneczną są przymocowane do windy kosmicznej i wspinają się z powierzchni Ziemi na orbitę geostacjonarną. Nawet podróżując z prędkością 200 km / h, wspinacz potrzebowałby prawie 10 dni, aby odbyć podróż z powierzchni na wysokość 36 000 kilometrów. Ale oszczędności kosztów byłyby ogromne.
Obecnie rakiety kosztują około 25 000 USD za kilogram, aby wysłać ładunek na orbitę geostacjonarną. Winda kosmiczna może dostarczyć taką samą ładowność za 200 USD za kilogram.
Oczywiście istnieje ryzyko związane z taką megastrukturą. Gdyby kabel się zepsuł, jego części spadłyby na Ziemię, a ludzie podróżujący w windzie byliby narażeni na szkodliwe promieniowanie w ziemskich pasach Van Allen.
Budowa windy kosmicznej z Ziemi jest na granicy naszej technologii. Są jednak miejsca w Układzie Słonecznym, które mogłyby być znacznie bardziej użytecznymi miejscami do budowy wind.
Na przykład Księżyc ma ułamek ziemskiej grawitacji, więc winda może tam działać przy użyciu dostępnych w handlu materiałów. Mars może być kolejnym doskonałym miejscem na kosmiczną windę.
Cokolwiek się stanie, pomysł jest intrygujący. A jeśli ktoś zbuduje windę kosmiczną, otworzy eksplorację Układu Słonecznego na sposoby, których nawet nie jesteśmy w stanie sobie wyobrazić.
Podcast (audio): Pobierz (Czas trwania: 3:55 - 3,6 MB)
Subskrybuj: podcasty Apple | Android | RSS
Podcast (wideo): Pobierz (97,3 MB)
Subskrybuj: podcasty Apple | Android | RSS
