Simply enter your keyword and we will help you find what you need.

What are you looking for?

Transport kosmiczny? To już nie science-fiction

Satelita na uwięzi, kosmiczny most, wieża orbitalna. Tak w literaturze nazywana jest kosmiczna winda, która w przyszłości ma pozwolić na podróż kosmiczną ludzi i towarów za rozsądną cenę. O procesie i kosztach jej budowy, oraz kwestiach bezpieczeństwa windy dowiecie się na konferencji Masters&Robots w Warszawie. Opowie o niej Yoji Ishikawa, Senior Engineer w Obayashi Future Lab.

Pomysł na windę kosmiczną ma już ponad 100 lat. Opisał ją jako pierwszy Konstanty Ciołkowski w 1895 roku. Zaproponował on budowę wieży od powierzchni ziemi aż do orbity geostacjonarnej, tworząc zasadniczo bardzo wysoki budynek. Problem z jego pomysłem polegał jednak na tym, że konstrukcja nie uniosłaby własnej masy przy takiej wysokości. Nowoczesne koncepcje wind kosmicznych opierają się więc na innej zasadzie. 

Zaczęło się od rurki

Koncepcją budowy windy kosmicznej zaczęła kiełkować w Obayashi Corporation, firmie konstrukcyjnej z Japonii, gdy w 1991 roku odkryto nanorurkę węglową. To pusty w środku walec, którego ścianki zbudowane są ze zwiniętego grafenu (jednoatomowej warstwy grafitu). Według Wikipedii, najcieńsze nanorurki węglowe mają średnicę ok. jednego nanometra, a ich długość może być miliony razy większa. Wykazują one niezwykłą wytrzymałość na rozciąganie i unikalne własności elektryczne, oraz są znakomitymi przewodnikami ciepła. Yoji Ishikawa uważa, że ten rewolucyjny materiał, może być używany jako kabel, czyli znaczący element kosmicznej windy. A na stronie internetowej Obayashi Corporation możemy wyczytać, że winda kosmiczna może zostać zbudowana już do 2050 roku.  

Winda do nieba

Większość projektów windy kosmicznej zawiera 4 najistotniejsze elementy, tj. podstawę, linę, pojazdy wspinające i przeciwwagę. Lina łącząca obiekt na orbicie geostacjonarnej z powierzchnią Ziemi musiałby mieć długość co najmniej 36 000 kilometrów, co stanowi trzykrotność średnicy kuli ziemskiej.

Według projektu Obayashi Corporation, winda miałaby powstać aż z 96 000 km węglowego kabla nanorurkowego, pływającego portu ziemnego o średnicy 400 m i przeciwwagi o masie 12 500 ton. Budowa samego kabla zajęłaby 20 lat. Plan ten powstał w 2014 roku i zawierał on stwierdzenie, że obecny poziom technologii nie jest jeszcze wystarczający, aby zrealizować tę koncepcję, ale plan jest realistyczny i stanowi kamień milowy w kierunku budowy windy kosmicznej.  Jednym z problemów jest to, że naukowcy potrafią na razie tworzyć bardzo krótkie kawałki materiału z nanorurek. Zdaniem Obayashi w okolicach 2030 roku powinno udać się jednak dopracować technologię tak aby można było zacząć tworzyć linę mającą utrzymać kosmiczną windę.

Przeszkody

Naukowcy w trakcie konstruowania windy będą musieli się zmierzyć z szeregiem innych problemów. Istnieją conajmniej dwa krytyczne problemy stojące na drodze do windy kosmicznej. Ale każdy z nich jest do rozwiązania. Takie jest zdanie eksperta od wind kosmicznych Jerome’a ​​Pearsona, prezesa STAR w Mount Pleasant w Południowej Karolinie. Pierwszy problem polega na tym, czy materiał mocujący będzie wystarczająco mocny, aby utrzymać własny ciężar. 

Czy wspomniana wyżej nanorurka węglowa może być odpowiednim materiałem, by problem ten zażegnać? Obayashi Corporation w swoim rocznym sprawozdaniu z 2018 roku wspomnieli, że w kwietniu 2015 roku próbki potencjalnego materiału do budowy windy trafiły do Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Tam zostały wystawione na działania przestrzeni kosmicznej w celu sprawdzenia ich trwałości. Próbki te wróciły już do Obayashi Corporation. Po poddaniu ich analizie, zostanie opracowana technologia zwiększająca trwałość materiału w przestrzeni kosmicznej. Celem Obayashi Corporation jest bowiem zbudowanie trwałej infrastruktury kosmicznej. 

Drugi problem polega na unikaniu zderzeń windy z satelitami i śmieciami kosmicznymi. Większość działających satelitów ma możliwość uniknięcia zderzenia przez drobną zmianę kursu. Kosmiczne śmieci już nie, więc należy znaleźć inny sposób na ich usunięcie, by chronić windę. Poważniejszym problemem mogą okazać się meteoroidy, które nadlatują z różnych kierunków i z większą prędkością niż kosmiczne śmieci. Czy kosmiczna winda wytrzymałaby ich uderzenia? 

Czy kosmiczna winda powstanie?

Pomysłodawcy kosmicznej windy mają nadzieję na sukces ich przedsięwzięcia. Winda kosmiczna powoli przestaje być elementem science-fiction, a staje się rzeczywistością. Pytanie czy, a tak naprawdę kiedy winda powstanie będzie można zadać Yoji Ishikawa, który będzie prelegentem podczas konferencji Masters&Robots, odbywającej się w dniach 7-9 października 2019 w Warszawie. Tematem jego wystąpienia będzie bowiem Space Elevator – Science Fiction or the Future of Transportation. 

Głównymi sponsorami wydarzenia są PZU oraz Incredibles Powered by Sebastian Kulczyk.

Inline
Inline