Govor Arthura C. Clarkea 1960-ih, koji objašnjava geostacionarne satelite, dao je Pearsonu inspiraciju za cijeli koncept svemirskog dizala dok je radio u istraživačkom centru NASA Ames u Kaliforniji, u vrijeme slijetanja na Apollo Moon.
"Clarke je rekao da je dobar način za razumijevanje satelita komunikacije u geostacionarnoj orbiti bio zamisliti ih na vrhu visokog tornja, koji se uzdizao 35.786 km (22.236 milja) iznad Zemlje", prisjeća se Pearson, "Shvatio sam, zašto ne izgraditi stvarni toranj?"
Shvatio je da je teoretski moguće parkirati protutežu, poput malog asteroida, u geostacionarnoj orbiti, a zatim ispružiti kabel dolje i pričvrstiti ga na Zemljin ekvator. Teoretski, automobili s liftom mogli bi putovati dugim kablom i prebacivati teret iz Zemljine gravitacije u svemir i svemir u djeliću cijene isporučene kemijskim raketama.
… u teoriji. Problem i tada, i sada, je taj što materijal potreban za podnošenje čak i težine kabela u Zemljinoj gravitaciji ne postoji. Tek u posljednjih nekoliko godina, pojavom ugljikovih nanocjevčica - s zateznom snagom u balonu - ljudi su napokon prošli kroz fazu smijeha i započeli je ozbiljno istražiti. I dok su ugljikove nanocjevčice proizvedene u malim količinama u laboratoriju, inženjeri su još uvijek daleko od tkanja zajedno u dugački kabel koji bi mogao pružiti potrebnu čvrstoću.
Pearson je znao da su tehnički izazovi ogromni, pa se zapitao: "zašto ne izgraditi lift na Mjesecu?"
Na Mjesecu je sila gravitacije jedna šestina onoga što osjećamo ovdje na Zemlji, a kabel dizala u svemiru dobro je unutar naše trenutne proizvodne tehnologije. Ispružite kabel s površine Mjeseca i imali biste jeftinu metodu isporuke minerala i zaliha u Zemljinu orbitu.
Lunova svemirska dizala radila bi drugačije od one koja se temelji na Zemlji. Za razliku od našeg vlastitog planeta koji se okreće svaka 24 sata, Mjesec se okreće na svojoj osi samo svakih 29 dana; isto toliko vremena koliko je potrebno da se završi jedna orbita oko Zemlje. Zbog toga možemo ikada vidjeti samo jednu stranu Mjeseca. Koncept geostacionarne orbite zapravo nema smisla oko Mjeseca.
Međutim, u sustavu Zemlja-Mjesec postoji pet mjesta u koja možete staviti objekt male mase - poput satelita ... ili protutežu dizala u svemiru - i ostati im stabilno s vrlo malo energije: točke Zemlje i Mjeseca Lagrange. Točka L1, mjesto otprilike 58.000 km iznad površine Mjeseca, savršeno će raditi.
Zamišljajući kako lebdite u svemiru u točki između Zemlje i Mjeseca, gdje je sila gravitacije objema savršeno izbalansirana. Pogledajte lijevo, a Mjesec je udaljen otprilike 58 000 km; pogledajte s desne strane i Zemlja je udaljena više od 5 puta. Bez ikakvih potiskivanja, na kraju ćete izaći iz ove savršene točke uravnoteženja, a zatim ćete početi ubrzavati prema Zemlji ili Mjesecu. L1 je uravnotežen, ali nestabilan.
Pearson predlaže da NASA lansira svemirsku letjelicu koja nosi ogromnu kalem kabela do točke L1. Polako bi se odmaknuo od točke L1 dok je odvezao kabel do površine Mjeseca. Jednom kada bi se kabel učvrstio na mjesečevoj površini, on bi stvorio napetost i cijeli bi kabel visio u savršenoj ravnoteži, poput klatna usmjerenog prema tlu. I poput klatna, dizalo bi se uvijek savršeno uskladilo prema točki L1, kao što ga gravitacija Zemlje povlači u njega. Misija bi mogla uključivati čak i malog penjača na solarni pogon koji bi se mogao popeti s mjesečeve površine do vrha kabela i isporučiti uzorke mjesečevih stijena u visoku zemaljsku orbitu. Daljnje misije mogle bi isporučiti čitave timove penjača i pretvoriti koncept u operaciju masovne proizvodnje.
Prednost povezivanja dizala sa Mjesecem umjesto Zemlje je jednostavna činjenica da su uključene sile mnogo manje - gravitacija Mjeseca je 1/6 zemljine gravitacije. Umjesto egzotičnih nanocjevčica ekstremnih vlačnih čvrstoća, kabel se može izgraditi korištenjem komercijalno dostupnih materijala visoke čvrstoće, poput Kevlara ili Spectre. Zapravo, Pearson je ušao u komercijalno vlakno zvano M5, za koje računa da bi težio samo 6,800 kg za puni kabel koji bi u dnu imao nosivost od 200 kg. To je u granicama mogućnosti najmoćnijih raketa koje isporučuju Boeing, Lockheed Martin i Arianespace. Jedno lansiranje je potrebno staviti lift na Mjesec. Nakon što je dizalo postavljeno, mogli biste ga započeti ojačati dodatnim materijalima, poput stakla i bora, koji bi se mogli proizvoditi na Mjesecu
Pa, što biste učinili s svemirskim dizalom povezanim s Mjesecom? "Puno", kaže Pearson, "na Mjesecu se nalaze sve vrste resursa koje bi bilo mnogo lakše okupljati se i dovoditi u orbitu, a ne lansirati ih sa Zemlje. Lunarni regolit (prljavština mjeseca) mogao bi se koristiti kao oklop za svemirske stanice; metali i drugi minerali mogli bi se vaditi s površine i koristiti za izgradnju u svemiru; a ako se na Mjesečevom južnom polu otkrije led, možete dopremiti vodu, kisik, pa čak i gorivo svemirskim letjelicama.
Ako se vodeni led pojavi na Mjesečevom južnom polu, tamo možete upaliti drugi kabel, a zatim ga na kraju spojiti s prvim kabelom. To bi omogućilo južnoj Mjesečevoj bazi da doprema materijal u orbitu visoke Zemlje, a da ne mora putovati tlom do baze prvog dizala.
Bilo bi super za stijene, ali ne i za ljude. Čak i ako se penjačica kretala uz kabel stotinama kilometara na sat, astronauti bi putovali tjednima i bili izloženi zračenju dubokog svemira. Ali kad govorite o teretima, spori i postojani pobjeđujete u utrci.
Pearson je svoju ideju o mjesečevom dizalu prvi put objavio 1979. godine i ondje ga je započeo bacati. Ove godine, Nasa se ipak ne smije, slušaju. Pearsonovoj tvrtki Star Technology i Research nedavno je dodijeljeno bespovratna sredstva u iznosu od 75 000 američkih dolara od NASA-inog instituta za napredne koncepte (NIAC) za šestomjesečno istraživanje kako bi se dalje istražila ideja. Ako se ideja pokaže kao obećavajuća, Pearson bi mogao dobiti veću pomoć kako bi počeo svladavati neke od inženjerskih izazova, te potražiti partnere iznutra i NASA-u i izvana koji bi pomogli u njegovom razvoju.
NIAC traži ideje koje su izvan NASA-ine uobičajene zone komfora tehnologija - na primjer ... dizalo na Mjesecu - i pomaže ih razviti do te mjere da su mnogi rizici i nepoznanice bili izglađeni.
Pearson se nada da će mu ova potpora pomoći da u NASA-i osigura slučaj da bi lunarno dizalo bio neprocjenjivi doprinos novoj viziji svemirskog istraživanja Mjesec-Mars, podržavajući buduće lunarne baze i industrije u svemiru. A to bi inženjerima omogućilo da razumiju poteškoće u izgradnji dizala u svemir, a da pritom ne preuzmu ogroman izazov da ga prvo naprave na Zemlji.
Napisao Fraser Cain
