Budimo iskreni, lansiranje stvari u svemir raketama prilično je neučinkovit način. Ne samo da su rake skupe za izgradnju, već im treba i tona goriva kako bi se postigla brzina bijega. I dok se troškovi pojedinačnih lansiranja smanjuju zahvaljujući koncepcijama poput raketa za višekratnu upotrebu i svemirskih aviona, trajnije rješenje može biti izgradnja svemirskog dizala.
I premda takav projekt mega-inženjeringa trenutno jednostavno nije izvediv, postoje mnogi znanstvenici i tvrtke širom svijeta koji su posvećeni tome da svemirski lift postanu stvarnost u našim životnim vijekovima. Na primjer, tim japanskih inženjera sa Tehničkog fakulteta Sveučilišta Shizuoka nedavno je stvorio razmjerski model svemirskog dizala koji će biti lansiran u svemir sutra (11. rujna).
Koncept za svemirsko dizalo prilično je jednostavan. U osnovi, zahtijeva izgradnju svemirske stanice u geosinhronoj orbiti (GSO) koja je zateznom strukturom vezana za Zemlju. Protivuteži bi bili pričvršćeni na drugi kraj stanice kako bi se pravac držao ravno, dok Zemljina brzina rotacije osigurava da ostaje iznad istog mjesta. Astronauti i posade putovali bi gore-dolje oko pojasa u automobilima, što bi u potpunosti uklonilo potrebu za lansiranjem raketa.
Inženjeri sa Sveučilišta Shizuoka stvorili su dva ultra mala CubeSats-a, od kojih svaki ima 10 cm (3,9 inča) sa strane. Povezana je čeličnim kabelom dužine 10 metara, spremnikom koji djeluje poput svemirskog dizala koji se kreće duž kabela pomoću motora, i kamerama postavljenim na svaki satelit, koji prate napredak spremnika.
Mikrosateliti trebali bi biti lansirani u Međunarodnu svemirsku stanicu (ISS) 11. rujna, gdje će oni biti raspoređeni u svemir radi testiranja. Uz druge satelite, eksperiment će izvesti vozilo H-IIB, vozilo br. 7, koje će se pokrenuti iz svemirskog centra Tanegashima u prefekturi Kagošima. Dok su prije izvedeni slični eksperimenti gdje su kablovi produženi u svemiru, ovo će biti prvi test gdje se objekt pomiče duž kabela između dva satelita.
Kao što je glasnogovornik sveučilišta Shizuoka citiran u članku AFP-a: "To će biti prvi svjetski eksperiment za testiranje kretanja lifta u svemiru."
„Teoretski, svemirski lift je vrlo uvjerljiv. Svemirska putovanja možda će postati nešto popularno u budućnosti ", dodao je inženjer sa Sveučilišta Shizuoka Yoji Ishikawa.
Ako se eksperiment pokaže uspješnim, pomoći će u postavljanju temelja za stvarni dizalo u svemiru. Ali naravno, još uvijek je potrebno riješiti mnoge značajne izazove prije nego što se išta približi svemirskom dizalu. Najvažniji među njima je materijal koji se koristi za izgradnju priveza, koji bi trebao biti i lagan (da se ne bi srušio) i imati nevjerojatnu vlačnu čvrstoću da bi se odupro napetosti induciranoj centrifugalnom silom koja djeluje na protutežu lifta.
Povrh toga, tetura bi također trebala izdržati gravitacijske sile Zemlje, Sunca i Mjeseca, a da ne spominjemo naprezanja izazvana atmosferskim uvjetima Zemlje. Ti su se izazovi smatrali nepremostivim tijekom 20. stoljeća, kada su koncept popularizirali takvi pisci kao što je Arthur C. Clarke. No, prijelazom stoljeća, zahvaljujući izumu ugljikovih nanocjevčica, znanstvenici su počeli preispitivati tu ideju.
Međutim, proizvodnja nanocjevčica u mjerilu potrebnom za postizanje stanice u GSO još uvijek je daleko iznad naših trenutnih mogućnosti. Uz to, Keith Henson - tehnolog, inženjer i suosnivač Nacionalnog svemirskog društva (NSS) - tvrdi da ugljikove nanocjevčice jednostavno nemaju potrebnu snagu da izdrže takve naprezanje. U tu svrhu, inženjeri su predložili korištenje drugih materijala, poput dijamantske nanofilamenta, ali proizvodnja ovog materijala u zahtijevanoj skali također je izvan naših sadašnjih mogućnosti.
Postoje i drugi izazovi, koji uključuju kako izbjeći da se svemirske krhotine i meteoriti sudaraju s svemirskim dizalom, kako prenositi električnu energiju sa Zemlje u svemir i osigurati da tetar bude otporan na visokoenergetske kozmičke zrake. Ali kad bi i kada mogao biti izgrađen svemirski lift to bi imalo goleme koristi, od čega najmanje ne bi bila mogućnost transporta posade i tereta u svemir za daleko manje novca.
U 2000. godini, prije razvoja raketa za višekratnu upotrebu, trošak stavljanja korisnog tereta u geostacionarnu orbitu pomoću konvencionalnih raketa iznosio je oko 25 000 USD po kilogramu (11 000 USD po funti). Međutim, prema procjenama koje je sastavila Spaceward Foundation, moguće je da bi se korisni tereti mogli prenijeti na GSO za samo 220 USD po kilogramu (100 USD po funti).
Osim toga, dizalo bi se moglo koristiti za raspoređivanje satelita sljedeće generacije, poput svemirskih solarnih polja. Za razliku od prizemnih solarnih nizova, koji podliježu ciklusu dan / noć i promjenjivim vremenskim uvjetima, ovi će se sustavi moći prikupljati energije 24 sata dnevno, 7 dana u tjednu, 365 dana u godini. Ta se moć tada mogla prenositi sa satelita pomoću mikrovalnih emitora do prijemnih stanica na zemlji.
Svemirski brodovi se također mogu sastaviti u orbiti, još jedna mjera smanjenja troškova. Trenutno se svemirske letjelice ili moraju u potpunosti sastaviti ovdje na Zemlji i lansirati u svemir, ili imati pojedine komponente lansirane u orbitu, a zatim sastavljene u svemiru. Bilo kako bilo, to je skup proces koji zahtijeva velike lansere i tone goriva. Ali s svemirskim dizalom, dijelovi bi se mogli podići u orbitu za samo dio troškova. Još bolje, autonomne tvornice mogle bi biti postavljene u orbitu koje bi mogle izgraditi potrebne komponente i sastaviti svemirske letjelice.
Stoga se ne čudi zašto se više tvrtki i organizacija nada da će pronaći načine za prevladavanje tehničkih i inženjerskih izazova koje bi takva struktura podrazumijevala. S jedne strane imate Međunarodni konzorcij za dizala u svemiru (ISEC), podružnicu Nacionalnog svemirskog društva osnovanog 2008. godine radi promicanja razvoja, izgradnje i rada svemirskog dizala.
Zatim je tu Obayashi Corporation, koja surađuje sa Sveučilištem Shizuoka na stvaranju svemirskog dizala do 2050. Prema njihovom planu, kabel dizala sastojao bi se od 96 000 km (59,650 milja) kabela od nanocjevčice s ugljikom, sposobnim za nošenje 100 -ton penjači. Sastojat će se i od plutajuće zemaljske luke promjera 400 m (1312 ft) i protuutega od 12 500 tona (13 780 američkih tona).
Kao što je rekao profesor Yoshio Aoki sa Sveučilišta Nihon University College of Science and Technology (koji nadgleda projekt lifta za svemirske dizale Obayashi Corp.): „[Svemirski lift] je neophodan za industriju, obrazovne institucije i vladu da udruže ruke u tehnološkom razvoju „.
Oduzimanje, troškovi izgradnje svemirskog dizala bili bi ogromni i vjerojatno bi zahtijevali usklađeni međunarodni i multigeneracijski napor. I ostaju značajni izazovi koji će zahtijevati značajan tehnološki napredak. Ali za ove jednokratne izdatke (plus troškove održavanja), čovječanstvo bi u doglednoj budućnosti imalo nesmetani pristup prostoru i uz znatno smanjene troškove.
A ako se ovaj eksperiment pokaže uspješnim, pružit će bitne podatke koji bi jednog dana mogli upozoriti na stvaranje svemirskog dizala.
