Kosmiczną windą do nieba

Wagoniki jeżdżące po linie między Ziemią i stacją orbitalną zastąpią rakiety wynoszące w kosmos satelity - pisze Krzysztof Kowalski.

Publikacja: 05.03.2014 22:06

Kosmiczna winda może powstać już za 20 lat

Kosmiczna winda może powstać już za 20 lat

Foto: materiały prasowe

Jeszcze do niedawna pomysł skonstruowania windy kosmicznej można było traktować z równą powagą jak poszukiwania potwora z Loch Ness. Ale nie teraz.

– Kosmiczna winda zostanie skonstruowana dziesięć lat po tym, kiedy przestaną się śmiać z tego pomysłu – stwierdził  w 2003 roku Arthur C. Clark, autor powieści z gatunku science fiction.

Właśnie teraz „przestali się śmiać". Poziom, jaki osiągnęła współczesna technika, zupełnie nowe materiały, jakimi dysponuje nasza rozwinięta cywilizacja, sprawiają, że takie przedsięwzięcie nie należy już do kategorii fantazji naukowej.

Przekonanie to wyrazili w specjalnym raporcie eksperci z International Academy of Astronautics na portalu Space.com.

Stary pomysł

W 1895 roku wizjoner badań kosmicznych Konstanty Ciołkowski zaproponował skonstruowanie windy, której lina miała mieć długość 35 788 km i sięgać na wysokość, na jakiej unoszą się satelity umieszczane na orbicie geostacjonarnej. Po linie przesuwałyby się kabiny, dlatego wystrzeliwanie rakiet nie byłoby potrzebne.

Obecnie do tego pomysłu powróciły Amerykańska Agencja Kosmiczna NASA oraz JAXA – Japan Aerospace Exploration Agency. Obie agencje deklarują współpracę przy realizacji tego projektu.

Podstawowym elementem windy byłaby lina sięgająca orbity. Jeździłyby po niej moduły  dostarczające na orbitę urządzenia, surowce, sprzęt badawczy, zaopatrzenie, żywność – słowem wszystko, czego wymaga eksploracja kosmosu.

Stal ani żaden inny metal nie może zostać użyty do stworzenia takiej liny. Nie ma takiego metalu, który zapewniłby jej taką wytrzymałość, aby nie zerwała się pod własnym ciężarem.

Zamiast stali

Badania i testy laboratoryjne prowadzone w ostatnich latach przyczyniły się do tego, że ten materiałowy, techniczny problem jest bliski rozwiązania. Nadzieję daje nowe  tworzywo, które stało się dostępne dopiero na początku XXI stulecia – są to włókna z nanorurek węglowych.

Na podstawie symulacji komputerowych przeprowadzonych przez specjalistów z NASA i JAXA fizycy i technicy doszli do wniosku, że podstawą kosmicznej windy nie może być lina, ale taśma z włókna wykonanego z węglowych nanorurek. Powinna mieć szerokość jednego metra oraz grubość kartki papieru. Symulacje mechaniki i statyki takiej taśmy wskazują, że powinna wytrzymywać nacisk 630 ton na centymetr kwadratowy.

A to oznacza, że gdyby za jej końce chwyciło po 100 tysięcy ludzi i bawiliby się w jej przeciąganie – taśma nie pęknie. Włókno z nanorurek węglowych to jedyny w tej chwili materiał, który pozwala myśleć w sposób realistyczny o  kosmicznej windzie.

Specjaliści z NASA wybrali już dwa miejsca na kuli ziemskiej dogodne do umocowania windy. Obydwa znajdują się na oceanie, pierwsze – 500 km od Australii, na wysokości Perth, drugie – 3200 km od Hawajów.

Będą przeszkody

Podstawą windy byłyby ogromne pływające konstrukcje, zakotwiczone na dnie. Według amerykańskich i japońskich naukowców technologia wytwarzania włókien z nanorurek węglowych jest już na tyle zaawansowana, że zbudowanie windy kosmicznej możliwe będzie około roku 2030.

Eksperci z  International Academy of Astronautics sporządzili listę problemów, z jakimi będą musieli się zmierzyć projektanci i wykonawcy takiej struktury. Jednym z najważniejszych będą  wibracje liny czy taśmy pod wpływem wiatrów, ruchu obrotowego Ziemi, wzmacniane ruchem  kabin kursujących między orbitą a powierzchnią  planety. Pod uwagę trzeba będzie wziąć możliwość uszkodzenia liny przez kosmiczne śmiecie i odpady.

Projektem kosmicznej windy, oprócz NASA i JAXA, zainteresowana jest najbogatsza na świecie firma internetowa Google, prace studyjne prowadzone są już w słynnym laboratorium Google X. Powstało ono w 2010 r. jako miejsce, w którym inżynierowie i naukowcy pracują nad „rzeczami niemożliwymi". Szybko okazało się, że sekretny ośrodek technologiczny świetnie nadaje się do rozwijania „kosmicznych" pomysłów, np. samochodów bez kierowcy czy okularów znanych dziś pod nazwą Google Glass.

Materiał Promocyjny
Kod Innowacji - ruszył konkurs dla firm stawiających na nowe technologie w komunikacji z konsumentami
https://track.adform.net/adfserve/?bn=77855207;1x1inv=1;srctype=3;gdpr=${gdpr};gdpr_consent=${gdpr_consent_50};ord=[timestamp]
Materiał Promocyjny
Polska na czele rewolucji technologii kwantowych
Nowe technologie
Niewykrywalny bombowiec strategiczny Sił Powietrznych USA odbył pierwszy lot
Nowe technologie
Co mówią kury? Naukowcy opracowali tłumacza, użyli sztucznej inteligencji
Materiał Promocyjny
Bank Pekao wchodzi w świat gamingu ze swoją planszą w Fortnite
Nowe technologie
Prof. Zybertowicz: AI może potraktować ludzkość jak budowniczy autostrad traktują mrowiska