Нека бъдем честни, пускането на нещата в космоса с ракети е доста неефективен начин за правене на неща. Ракетите не само са скъпи за изграждане, но и се нуждаят от тон гориво, за да постигнат скорост на бягство. И докато разходите за отделните изстрелвания се намаляват благодарение на концепции като ракети за многократна употреба и космически самолети, по-трайно решение би могло да бъде изграждането на космически асансьор.
И макар че подобен проект на мегаинженеринг в момента просто не е осъществим, има много учени и компании по света, които са посветени да превърнат космическия асансьор в реалност в рамките на нашия живот. Например екип от японски инженери от инженерния факултет на университета Shizuoka наскоро създаде мащабен модел на космически асансьор, който те ще бъдат пуснати в космоса утре (на 11 септември).
Концепцията за космически асансьор е доста проста. По принцип той изисква изграждането на космическа станция в геосинхронна орбита (GSO), която е привързана към Земята чрез опъната структура. Противотег ще бъде прикрепен към другия край на станцията, за да поддържа тетраса прав, докато скоростта на въртене на Земята гарантира, че ще остане над същото място. Астронавтите и екипажите ще пътуват нагоре и надолу по връзката на колите, което би премахнало напълно необходимостта от изстрелване на ракети.
В името на своя мащабен модел, инженерите от университета Shizuoka създадоха два ултра малки CubeSats, всеки от които е с размери 10 см (3,9 инча) отстрани. Те са свързани чрез стоманен кабел с дължина приблизително 10 метра, контейнер, който действа като космически асансьор се движи по кабела с помощта на мотор, и камери, монтирани към всеки сателит, наблюдават напредъка на контейнера.
Предвижда се микросателитите да бъдат изстреляни до Международната космическа станция (МКС) на 11 септември, където след това ще бъдат разположени в космоса за тестване. Заедно с други спътници, експериментът ще бъде пренесен от превозно средство № 7 на H-IIB, което ще стартира от космическия център Tanegashima в префектура Кагошима. Докато преди това са проведени подобни експерименти, при които кабелите са били удължавани в пространството, това ще бъде първият тест, при който обект се премества по кабел между два спътника.
Както говорител на университета Shizuoka е цитиран в статия на АФП: „Това ще бъде първият в света експеримент за тестване на движението на асансьорите в космоса.“
„На теория космическият асансьор е много правдоподобен. Космическите пътувания могат да станат нещо популярно в бъдеще “, добави инженерът от университета на Shizuoka Йоджи Ишикава.
Ако експериментът се окаже успешен, той ще помогне да се положат основите на действителния космически асансьор. Но разбира се, много важни предизвикателства все още трябва да бъдат решени, преди да се изгради нещо, което се приближава до космически асансьор. Най-важното сред тях е материалът, използван за изграждането на тетраса, който трябва да бъде както лек (за да не се срути), така и да има невероятна якост на опън, за да устои на напрежението, предизвикано от центробежната сила, действаща върху противотежестта на асансьора.
На всичкото отгоре тетърът също ще трябва да издържа на гравитационните сили на Земята, Слънцето и Луната, да не говорим за напреженията, предизвикани от атмосферните условия на Земята. Тези предизвикателства се считат за непреодолими през 20-ти век, когато концепцията е популяризирана от такива писатели като Артур К. Кларк. Въпреки това, към края на века, благодарение на изобретението на въглеродни нанотръби, учените започнаха да преразглеждат идеята.
Въпреки това, производството на нанотръби в мащаба, необходим за достигане на станция в GSO, все още е далеч над сегашните ни възможности. В допълнение, Кийт Хенсън - технолог, инженер и съосновател на Националното космическо общество (NSS) - твърди, че въглеродните нанотръби просто нямат нужната сила, за да издържат на съответните видове стресове. За тази цел инженерите предложиха да се използват други материали, като диамантената нанофиламент, но производството на този материал в необходимия мащаб също надхвърля настоящите ни възможности.
Съществуват и други предизвикателства, които включват как да се избегне сблъсък на космически отломки и метеорити с космическия асансьор, как да се предава електричество от Земята в космоса и да се гарантира, че тетраят е устойчив на космически лъчи с висока енергия. Но ако и когато може да бъде изграден космически асансьор, той би имал огромни изплащания, не най-малкото от които би било възможността за транспортиране на екипажи и товари до космоса за далеч по-малко пари.
През 2000 г., преди разработването на ракети за многократна употреба, разходите за поставяне на полезен товар в геостационарна орбита с помощта на конвенционални ракети са били около 25 000 щатски долара на килограм (11 000 щатски долара на лира). Въпреки това, според оценките, съставени от фондацията Spaceward, е възможно полезните товари да бъдат прехвърлени на GSO за едва 220 долара за кг (100 долара за лира).
Освен това асансьорът може да се използва за разполагане на спътници от ново поколение, като например космически соларни масиви. За разлика от наземните слънчеви масиви, които са обект на цикъла ден / нощ и променящите се метеорологични условия, тези масиви ще могат да събират енергия 24 часа в денонощието, 7 дни в седмицата, 365 дни в годината. След това тази мощност може да бъде излъчена от спътниците с помощта на микровълнови излъчватели към приемни станции на земята.
Космическите кораби също могат да бъдат събрани в орбита, друга мярка за намаляване на разходите. Понастоящем космическите кораби или трябва да бъдат напълно сглобени тук на Земята и изстреляни в космоса, или отделни компоненти да бъдат изстреляни в орбита и след това да бъдат сглобени в космоса. Така или иначе, това е скъп процес, който изисква тежки пускови установки и тонове гориво. Но с космически асансьор компонентите могат да бъдат издигнати на орбита за част от разходите. Още по-добре автономните фабрики биха могли да бъдат поставени на орбита, които да могат да изграждат необходимите компоненти и да сглобяват космически кораби.
Не е чудно защо много компании и организации се надяват да намерят начини да преодолеят техническите и инженерни предизвикателства, които би довело до такава структура. От една страна, имате Международния консорциум за космически асансьори (ISEC), филиал на Националното космическо общество, създадено през 2008 г. за насърчаване на развитието, изграждането и експлоатацията на космически асансьор.
След това е Obayashi Corporation, която работи с университета Shizuoka, за да създаде космически асансьор до 2050 г. Според техния план кабелът на асансьора ще бъде съставен от 96 000-километров (59 650 мили) въглероден нанотръбен кабел, способен да носи 100 -на катерачи. Той също така ще се състои от плаващ Земен порт с диаметър 400 м (1312 фута) и противотежест от 12 500 тона (13 780 американски тона).
Както казва професор Йошио Аоки от Университетския колеж по наука и технологии на Нихон (който ръководи проекта за космически асансьори на Obayashi Corp.): „[Космическият асансьор] е от съществено значение за индустриите, образователните институции и правителството да се обединят заедно за технологично развитие . "
Разбира се, разходите за изграждането на космически асансьор биха били огромни и вероятно биха изисквали съгласувани международни усилия и много поколения. И остават значителни предизвикателства, които ще изискват значителни технологични разработки. Но за този еднократен разход (плюс разходите за поддръжка) човечеството би имало неограничен достъп до космоса в обозримо бъдеще и със значително намалени разходи.
И ако този експеримент се окаже успешен, той ще предостави основни данни, които някой ден биха могли да информират за създаването на космически асансьор.
