АНТИЦИПАЦИЈЕ

Лифт до космоса и назад

Јапан тврди како може да изгради први свемирски лифт до 2050. године. Да ли је чувена замисао Артура Кларка и даље само научна фантастика?

Текст: Ивана Хорват

Шира јавност је први пут имала прилику да се упозна са концептом свемирског лифта из научнофантастичног романа „Рајски водоскоци“ сер Артура Кларка, једног од највећих писаца и визионара 20. века. Лифт који би нас водио десетинама километара високо изнад површине Земље, без употребе летелица, заиста делује као фантастичан плод пишчеве маште.

Међутим, ова идеја и те како има своје научно упориште. Јапанска фирма Обајаши је недавно објавила да планира изградњу свемирског лифта до 2050. године. Према њиховој идеји, лифт ће водити до новоизграђене свемирске станице на висини од 96.000 километара, а пут до ње ће трајати седам дана.

Јапанска научна заједница врло вредно ради на унапређивању нанотехнологија, поготово угљеничних наноцеви, и сматрају да ће прве дугачке траке сачињене од овог материјала имати до 2030. године.

Модерни концепт свемирског лифта први је разрадио руски научник Јуриј Арсутанов, почетком шездесетих година прошлог века. Дуги низ година идеја је заузимала значајно место у научној заједници, али и у научнофантастичној литератури. 

Како поставити свемисрки лифт?

НАСА је финансирала развијање концепта свемирског лифта у оквиру Института за напредне концепте, чији је основни циљ развијање далекосежних идеја које би унапредиле аеронаутичке подухавте. Убрзаним развојем нанотехнологија, почетком деведесетих година прошлог века, концепт свемирског лифта се полако примиче научној стварности.

За изградњу једног оваквог лифта, неопходна је трака дуга око 100.000 километара, планета Земља и масивни контратег. Трака, широка свега неколико центиметара, с једне стране би била повезана са Земљом на екватору, а с друге стране би била закачена за вештачки сателит који би имао улогу контратега.

Контратег и платформа, за коју би трака била закачена на Земљи, чине систем који је неопходно учинити стабилним, тако да би лифт све време био у једној вертикалној линији изнад површине Земље током њене ротације и обезбедио неометани транспорт терета.

Сателит би се налазио на висини која би превазилазила геостационарну орбиту Земље – замишљену орбиту на којој је телима потребно тачно 24 часа да једном направе пун круг око наше планете. Ова орбита се налази на висини од 38.500 километара од центра Земље и кажемо да су на њој у балансу две врло важне силе – гравитациона, која свако тело вуче надоле, и центрифугална, која свако тело које ротира вуче ка горе. 

Како лифт учинити стабилним?

Синхронизовано обртање Земље око своје осе и вештачког сателита за који је закачен други крај траке, омогућило би до одређене мере затегнутост траке. Међутим, неопходан је нови „ослонац“, нешто уз помоћ чега би се обезбедила додатна затегнутост и стабилност.

Избалансиран однос гравитационе и центрифугалне силе значи да је њихов ефекат у свим тачкама геостационарне орбите једнак нули, односно да ће ова замишљена путања на нашу траку деловати као линија „ослонца“ – слично као што кобилица на акустичној гитари има задатак да додатно затегне жице и обезбеди беспрекоран звук. Центар масе у физици представља тачку за коју можемо да кажемо да садржи укупну масу система сателит-платформа.

Ако би се центар масе система сателит-платформа нашао у било којој тачки на геостационарној орбити, где су силе уравнотежене, обезбедили бисмо стабилност читавог система, упркос турбулентним дешавањима у нашој атмосфери и другим силама које би могле да ометају рад лифта. За додатну затегнутост траке, центар масе може да се смести у тачку која би се налазила и на одређеној висини изнад геостационарне орбите.

Чему би служио лифт?

Дуж ове траке, вршио би се транспорт терета или кабина са људском посадом, без употребе ракета, уз помоћ моћних ласерских напајања из којих би се добијала неопходна електрична енергија. Иако би сама изградња лифта била веома скупа, и превазилазила првобитне процене од неколико милијради долара, транспорт терета по килограму масе би био драстично јефтинији у поређењу са трошковима које је правио пензионисани спејс шатл. Процењује се да би цена била и до 40 пута мања, а превоз свемирским лифтом би био и далеко безбеднији по околину – без емисије штетних гасова у атмосферу, који у светлу климатских промена представљају све већи проблем.

Пионирска идеја

Први научник који је дошао на идеју конструкције свемирског лифта био је руски физичар Константин Циолковски, још давне 1895. године. Инспирисан тек саграђеном Ајфеловом кулом, Циолковски је размишљао о кули високој довољно да досегне висине Земљине геостационарне орбите на висини од 38.500 километара. Изградња овакве грађевине је немогућа, јер не постоји довољно чврст материјал који би издржао терет сопствене тежине.

Какве материјале употребити?

Разматрајући ову идеју, намеће се логично питање: ко би био довољно храбар да укаже поверење једном оваквом систему, кад би му, по свој прилици, живот висио о концу?

На сцену сада ступају угљеничне наноцеви. Ова врста материјала има феноменалне особине – чврстину око 100 пута већу од челика и изузетне еластичне особине. Иако је напредак у овој области заиста велики, још нисмо успели да развијемо угљеничне наноцеви које би биле довољно дугачке.

Од овога у највећој мери зависи будућност свемирског лифта. Направити дуге траке сачињене од угљеничних наноцеви није нимало лако, али је научни прогрес у овој области толико велики и непредвидив, да наду свакако не треба губити. За све остале делове система већ одавно имамо развијене технологије.

Мада 2050. година за највећи грађевиснки подухват делује сувише близу, можда треба да верујемо речима Артура Кларка да су свемирски лифтови идеје чије је време несумњиво дошло.

Моја наука: О свемирским лифтовима

У оквиру серијала предавања „Моја наука“ у Научном клубу, ЦПН ће 26. децембра 2014. године, у 19 часова, угостити професора Хиро Фуџија из Јапана, који ће говорити на тему свемирских лифотва. 

Истражите више…

 

 

АНТИЦИПАЦИЈЕ

Будућност стиже. Ко ће јој отворити врата? Да ли са њом, са новим научним и технолошким отркићима, долази и нови квалитет живота? Хоће ли будућност бити баш онаква какву очекујемо? О предвиђањима, проценама и најавама будућности.

Истражите текстове из рубрике АНТИЦИПАЦИЈЕ.

Истражите друге текстове:


Grb Republike Srbije
ecsite nsta eusea astc

ЦПН
Улица краља Петра 46
11000 Београд
Република Србија
+381 11 24 00 260
centar@cpn.rs