Δοκιμάστηκε σε ύψος 1,6 χιλιομέτρων ένα καλώδιο για διαστημικό ανελκυστήρα

Πηγή: NewScientist, 15 Φεβρουαρίου 2006

Φτιάχτηκε ένα λεπτό καλώδιο για ένα διαστημικό ανελκυστήρα που τεντώθηκε σε ύψος 1,6 χιλιομέτρων στον ουρανό, που θα επιτρέπει σε ρομπότ να αναρριχηθούν πάνω του.

Η LiftPort, μια ιδιωτική αμερικανική επιχείρηση που έχει σαν στόχο την κατασκευή ενός διαστημικού ανελκυστήρα μέχρι τον Απρίλιο του 2018, τέντωσε μια ισχυρή ταινία από άνθρακα στον ουρανό από την έρημο της Αριζόνα για έξι ώρες.

Αυτός ο υψηλός στόχος της επιχείρησης εντάσσεται στις αποφάσεις του Εκατονταετούς Προγράμματος Προκλήσεων (Centennial Challenges) της NASA. Η επιθυμητή έκβαση του στόχου αυτού είναι να κατασκευαστεί ένα σχοινί μήκους περίπου 100.000 χλμ, όπου πάνω του θα μπορούν να αναρριχηθούν - με τη βοήθεια ακτίνων λέιζερ από τον ισημερινό της Γης - ρομποτικοί ανυψωτές, μεταφέροντες φορτία, δορυφόρους και τελικά ανθρώπους στο διάστημα.

Η πρόσφατη δοκιμή του Ιανουαρίου ακολούθησε μια επίδειξη του Σεπτεμβρίου 2005 στην οποία τα ρομπότ της LiftPort αναρριχήθηκαν σε ύψος 300 μέτρων πάνω στην ταινία, που δέθηκε στο κάτω του μέρος στη γη και τεντώθηκε προς τα πάνω με ένα μεγάλο αερόστατοι. Αυτή τη φορά όμως η επιχείρηση εξέτασε ένα βελτιωμένο καλώδιο που τραβήχτηκε υψηλά από τρία μετεωρολογικά αερόστατα.

Στέρεο σαν βράχος

Για να φτιάξουν το καλώδιο, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν τρία νήματα σύνθετου ανθρακονήματος, εγκλωβισμένα ανάμεσα σε τέσσερα φύλλα φάιμπεργκλας. Αν και τρομερά ανθεκτικό (σαν βράχος), το καλώδιο αυτό έχει πλάτος μόνο πέντε εκατοστά και πάχος περίπου όσο έξι φύλλα χαρτιού.  Αυτή κατασκευή μοιάζει πιο πολύ με κορδέλα παρά με καλώδιο.

Μια πλατφόρμα που συνδέει τα αερόστατα και το σχοινί προωθήθηκε με επιτυχία και κρατήθηκε στη θέση του κατά τη διάρκεια της δοκιμής. Η LiftPort ονομάζει την πλατφόρμα HALE (High Altitude Long Endurance) και προγραμματίζει να την εμπορευτεί για εναέριους λόγους παρατήρησης και επικοινωνίας.

Αλλά η δοκιμασία παρουσίασε και προβλήματα.

Οι ρομποτικοί ανυψωτές της επιχείρησης που λειτουργούν με μπαταρίες σχεδιάστηκαν για να αναρριχηθούν πάνω-κάτω σε ολόκληρο το μήκος της ταινίας, αλλά αυτοί  έφτασαν περίπου 460 μέτρα μόνο πάνω από το έδαφος. Οι υπεύθυνοι ανέφεραν ότι τα ρομπότ είχαν λειτουργήσει σωστά κατά τη διάρκεια των προπαρασκευαστικών δοκιμών και η ομάδα τους αναλύει ακόμα το πρόβλημα.

Το Μάρτιο, η LiftPort ελπίζει να οργανώσει ένα νέο σύστημα στον ερευνητικό σταθμό του Άρη στην έρημο της Γιούτα και να το διατηρήσει για τρεις εβδομάδες. Αργότερα τέλος της άνοιξης, η εταιρεία θα εξετάσει ένα καλώδιο μήκους 3.2 km (με τα ρομπότ να ανεβαίνουν τουλάχιστον στη μισή διαδρομή).

Η εταιρεία στοχεύει να παραγάγει έναν διαστημικό ανελκυστήρα μέχρι το 2018 - μια ημερομηνία που η επιχείρησή του επέλεξε το 2003 σε συνεργασία με το Ίδρυμα Προηγμένων Μελετών της NASA, όταν η οποία είπε τότε ότι θα μπορούσε να χτιστεί σε 15 χρόνια ένας ανελκυστήρας. "

Η ιδέα είναι να κατασκευαστεί η ταινία ενός πραγματικού ανελκυστήρα από εξαιρετικά ισχυρά σύνθετα νήματα από νανοσωλήνες άνθρακα και να τροφοδοτεί με ηλιακή ενέργεια τους ανυψωτές. Αυτοί θα μεταφέρουν φορτίο 100 τόνων στο διάστημα μία φορά την εβδομάδα, ή 50 φορές ετησίως.

Το διαστημικό ασανσέρ 2010 το οποίο πρόκειται να εκτοξευτεί στις 21 του Οκτώβρη του ίδιου έτους στην Καλιφόρνια, θα προσφέρει σαν πρώτο βραβείο μια ετήσια χρηματοδότηση ύψους 50,000 δολαρίων στο καλύτερο σχέδιο για έναν ιμάντα ή κορδέλα, και για έναν ελαφρύ «αναρριχητή». Το συνολικό πρόγραμμα διαχειρίζεται η εταιρεία Spaceward Foundation, η οποία προωθεί την εξερεύνηση του διαστήματος, και έχει την υποστήριξη της NASA η οποία έχει συνεισφέρει στο χρηματικό βραβείο το ποσό των 400.000 δολαρίων. Τουλάχιστον 10 ερευνητικές ομάδες θα λάβουν μέρος στον πρώτο αυτό διαγωνισμό.

Ο Brad Edwards ένα από τα μέλη του συμβουλίου της Spaceward Foundation μας λέει ότι η αρχική ανάπτυξη της μελέτης, θα είναι έτοιμη μέσα στα επόμενα δύο χρόνια, ενώ το ίδιο το «ασανσέρ» θα κατασκευαστεί μέσα στην επόμενη δεκαετία.

Η πρόβλεψη είναι να «σηκώσουμε το ασανσέρ» μέσα στα επόμενα 15 χρόνια, δηλώνει ο Dr. Edwards.

Ένα ανταγωνιστικό σχέδιο βρίσκεται σε εξέλιξη στο Seattle από την LiftPort Group η οποία μετράει αντίστροφα για ένα πρώτο ταξίδι στο διάστημα στις 12 Απριλίου του 2018. Η Ομοσπονδιακή Αρχή Αεροπλoΐας έδωσε άδεια να διεξαχθεί την περασμένη εβδομάδα ένα πείραμα από την LiftPort Group το οποίο περιλάμβανε τη χρήση ενός ιμάντα μήκους 1-μιλίου, προσαρτημένου σε ένα ειδικό μπαλόνι, κάτι το οποίο η εταιρεία αποκαλεί: «Ένα κρίσιμο βήμα».

Και για τουρισμό

Οι υποστηρικτές της ιδέας του διαστημικού ασανσέρ υπόσχονται ένα φθηνό και πολύ προσιτό μέλλον στο διάστημα, και αντιπαραθέτουν την υπόσχεση αυτή με την ανακοίνωση της NASA ότι θα βασιστεί σε μια τεχνολογία 40 ετών από το πρόγραμμα του Apollo, για την εκπόνηση του σχεδίου της κόστους 105 δις δολαρίων, που αφορά την επιστροφή στη Σελήνη μέχρι το έτος 2018. Οι εταιρείες που στηρίζουν τη μελέτη και την κατασκευή του διαστημικού ασανσέρ υποστηρίζουν ότι θα μπορούν να θέσουν υλικά σε τροχιά για το ελάχιστο ποσό των 400 δολαρίων ανά λίβρα, σε σύγκριση με το ποσό των 20.000 δολαρίων ανά λίβρα που θα χρειαζόταν χρησιμοποιώντας τους ήδη υπάρχοντες πυραύλους.

Αυτό διεύρυνε την προοπτική τουριστικών επισκέψεων σε ένα ουράνιο ξενοδοχείο σε σταθερή τροχιά 22.000 μίλια πάνω από τη Γη, με μια θέα που μέχρι στιγμής μόνο οι αστροναύτες είχαν την τύχη να απολαύσουν. Παράλληλα θα επέτρεπε να γίνουν πολύ φθηνότερα τα ταξίδια στη Σελήνη καθώς και σε άλλους πλανήτες του Ηλιακού μας Συστήματος, αφού το μεγαλύτερο ποσοστό ενέργειας που απαιτείται από ένα πύραυλο χρησιμοποιείται απλά και μόνο για να ξεφύγει από τη βαρύτητα της Γης.

Πρώτοι οι Ρώσοι επιστήμονες οραματίστηκαν ένα σταθερό σύνδεσμο με το διάστημα. Η ιδέα εκλαϊκεύτηκε αργότερα από τον συγγραφέα επιστημονικής φαντασίας και οραματιστή  Arthur C. Clarke, σε μια νουβέλα του 1978 με τίτλο: “The fountains of Paradise”.

Η θεωρία πίσω από το «διαστημικό ασανσέρ» φαίνεται παραπλανητικά απλή. Το όλο εγχείρημα θα περιλαμβάνει ένα σταθμό-βάση στη Γη, ένα δορυφόρο σε τροχιά καθώς και «αναρριχητές» που θα λειτουργούν με ηλιακή ενέργεια, που ο καθένας τους θα μπορεί να μεταφέρει μέχρι 20 τόνους βάρος, και θα σέρνεται πάνω σε ένα μονό καλώδιο στο διάστημα για αρκετές μέρες. Το καλώδιο θα συγκρατείται από την περιστροφική κίνηση ενός 600 τόνων δορυφόρου-μετρητή βάρους, όπως ακριβώς ένα βαρύ αντικείμενο στην άκρη ενός στροβιλιζόμενου σκοινιού.

Μέχρι πρόσφατα η ιδέα αυτή φάνταζε καταδικασμένη από την ως τότε διαθέσιμη τεχνολογία, και τη δυσκολία εύρεσης ενός υλικού αρκετά ανθεκτικού για να κατασκευαστεί ένα τόσο μακρύ καλώδιο, ικανό να αντέχει σε ακραίες θερμοκρασίες.

Ο φόβος που εκφράζεται ότι κάποιο αεροσκάφος θα μπορούσε να συγκρουσθεί με τον ιμάντα του «ασανσέρ» είναι μόνο μία από τις ανησυχίες των ερευνητών. Τα διαστημικά θραύσματα (μπάζα) και η διεθνής τρομοκρατία  επίσης αποτελούν λόγους ανησυχίας.

Οι επιστήμονες προτείνουν την κατασκευή ενός σταθμού-βάση που θα «επιπλέει» κοντά στον ισημερινό, σε απόσταση μεγαλύτερη των 400 μιλίων από την κοντινότερη πορεία πτήσης αεροσκαφών. Στην περίπτωση που η 800 τόνων κορδέλα σπάσει, θα αρχίσει να αιωρείται στο διάστημα ή θα πέσει πίσω στο έδαφος σε θραύσματα, τα οποία θεωρητικά δεν θα μας χτυπούσαν δυνατότερα από ένα φύλλο χαρτιού.

Και με πληροφορίες από το PathFinder