Uzay asansörü oluşturmak mümkün mü? Araştırma çalışması "uzay asansörü"

Günümüzde uzay araştırmaları yalnızca dünya çapında bir fikir değil, her bir devletin ve koalisyonlarının bir bütün olarak ulaşmaya çalıştığı bir hedeftir. Uzayın daha fazla araştırılması ve gezegenlerin başarılı bir şekilde kolonileştirilmesi için, uzayda yeni araçların, araçların ve hareket yöntemlerinin ortaya çıkmasına yol açabilecek teknolojilerin yoğun bir şekilde geliştirilmesi gerekmektedir. Bu tür teknolojilerin geliştirilmesini teşvik eden deneyler, ISS veya Tiangong gibi yörünge istasyonlarında gerçekleştiriliyor.

Bu nedenle, günümüzde astronotik alanında yapılan araştırmaların etkileyici bir kısmı, bu istasyonların ve mürettebatının verimliliğinin artırılmasının yanı sıra, istasyonların işletme maliyetlerinin düşürülmesi ve insan kaynaklarının bakımının sağlanmasına yöneliktir. Daha sonra, bu alandaki en iddialı ve büyük ölçekli projelerden biri olan uzay asansörünü ele alıyoruz.

Bir uzay asansörü inşa etmenin temel amacı, kargonun Dünya yörüngesine ulaştırılmasının maliyetini azaltmaktır. Gerçek şu ki, herhangi bir kargoyu nakliye uzay aracını kullanarak yörünge istasyonuna teslim etmek oldukça pahalıdır. Örneğin NASA'nın SpaceX tarafından geliştirilen nakliye gemilerinden biri olan Dragon, yaklaşık 133 milyon dolar fırlatma maliyeti gerektirirken, son görev sırasında (SpaceX CRS-9) gemi 5000 pound (2268 kg) yük taşıyordu. Yani 1 poundun maliyetini hesaplarsanız 1 kg başına 58,6 bin dolar olacaktır.

Bir sanatçının uzay asansörü izlenimi

Krize ve yaptırım savaşına rağmen uygar, ekonomik açıdan gelişmiş ülkelerde astronotike büyük ilgi var. Bu, roket biliminin gelişmesindeki ve Dünya'ya yakın uzayın, güneş sisteminin gezegenlerinin ve çevresinin uzay aracı kullanılarak incelenmesindeki ilerlemelerle kolaylaştırılmıştır. Giderek daha fazla eyalet uzay yarışına katılıyor. Çin ve Hindistan, Evreni keşfetme isteklerini yüksek sesle ilan ediyorlar. Dünya atmosferinin ötesindeki uçuşlarda Rusya, ABD ve Avrupa'nın devlet yapılarının tekeli geçmişte kalıyor. İşletmeler, insanları ve kargoları uzay yörüngesine taşımaya giderek daha fazla ilgi gösteriyor. Uzaya aşık meraklıların yönettiği şirketler ortaya çıktı. Hem yeni fırlatma araçları hem de Evrenin keşfinde sıçrama yapmayı mümkün kılacak yeni teknolojiler geliştiriyorlar. Daha dün gerçekleştirilemez olduğu düşünülen fikirler ciddi şekilde değerlendiriliyor. Ve bilim kurgu yazarlarının hararetli hayal gücünün meyvesi olarak görülen şey, artık yakın gelecekte hayata geçirilecek olası projelerden biri.

Böyle bir proje uzay asansörü olabilir.

Bu ne kadar gerçekçi? BBC muhabiri Nick Fleming, uzaya ilgi duyanların dikkatine sunduğu “Yörüngedeki Asansör: Bilim Kurgu mu Yoksa Zaman Meselesi mi?” başlıklı makalesinde bu soruya yanıt vermeye çalıştı.

Yörüngeye asansör: bilim kurgu mu yoksa zaman meselesi mi?

İnsanları ve kargoları Dünya yüzeyinden yörüngeye taşıyabilen uzay asansörleri sayesinde insanlık çevreye zararlı roketlerin kullanımını bırakabilir. Ancak BBC Future muhabirinin de belirttiği gibi böyle bir cihazı yaratmak kolay değil.

Yeni teknolojilerin geliştirilmesine ilişkin tahminler söz konusu olduğunda, çoğu kişi, Hyperloop fikrini ortaya atan, sivil toplum araştırma sektörünün liderlerinden biri olan milyoner Elon Musk'un otoritesini düşünüyor. Los Angeles ve San Francisco arasındaki hızlı boru hattı yolcu hizmeti projesi (seyahat süresi yalnızca 35 dakika sürer). Ancak Musk'un bile neredeyse imkansız olduğunu düşündüğü projeler var. Mesela uzay asansörü projesi.

Musk, geçen sonbaharda Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'nde düzenlenen bir konferansta, "Bu teknik açıdan çok karmaşık bir görev. Gerçekte bir uzay asansörünün yaratılması pek mümkün değil" dedi. Ona göre Los Angeles ile Tokyo arasında bir köprü inşa etmek, yörüngeye bir asansör inşa etmekten daha kolaydır.

Dünyanın dönüşüyle yerinde tutulan dev bir kablo boyunca yukarı doğru kayan kapsüllerin içinde insanları ve kargoyu uzaya gönderme fikri yeni değil. Arthur C. Clarke gibi bilim kurgu yazarlarının eserlerinde de benzer açıklamalara rastlamak mümkündür. Ancak bu konseptin pratikte henüz uygulanabilir olduğu düşünülmemektedir. Belki de bu son derece karmaşık teknik sorunu çözebileceğimize olan inanç aslında sadece kendini kandırmaktan ibarettir?

Uzay asansörü meraklıları bir tane inşa etmenin tamamen mümkün olduğuna inanıyor. Onlara göre zehirli yakıtla çalışan roketler modası geçmiş, insanlar ve doğa için tehlikeli ve aşırı pahalı bir uzay taşıma aracıdır. Önerilen alternatif esasen yörüngeye yerleştirilmiş bir demiryolu hattıdır; süper güçlü bir kablo, bir ucu Dünya yüzeyine sabitlenmiş, diğeri ise jeosenkron yörüngede bulunan ve bu nedenle sürekli olarak Dünya yüzeyindeki bir noktanın üzerinde asılı duran bir karşı ağırlığa sabitlenmiştir. . Bir kablo boyunca yukarı aşağı hareket eden elektrikli cihazlar asansör kabini olarak kullanılacaktı. Uzay asansörleri sayesinde uzaya kargo göndermenin maliyeti kilogram başına 500 dolara düşürülebilir; Uluslararası Astronotik Akademisi'nin (IAA) yakın tarihli bir raporuna göre bu rakam şu anda kilogram başına yaklaşık 20.000 dolar.

Uzay asansörü meraklıları, roketleri yörüngeye fırlatmaya yönelik teknolojilerin zararlılığına dikkat çekiyor

Uluslararası Uzay Asansör Konsorsiyumu ISEC'in başkanı ve IAA raporunun ortak yazarı Peter Swan, "Bu teknoloji olağanüstü fırsatlar yaratıyor, insanlığa güneş sistemine erişim sağlayacak" diyor ve şöyle devam ediyor: "İlk asansörlerin çalışacağını düşünüyorum. Otomatik modda ve 10 yıl sonra, 15 yıl içinde, insanları taşıyacak kadar güvenli olan bu cihazlardan altı ila sekiz tanesini elimizde tutacağız."

Fikrin kökenleri

Zorluk, böyle bir yapının yüksekliğinin 100.000 km'ye kadar olması gerektiğidir - bu, iki dünya ekvatorundan fazladır. Buna göre yapının kendi ağırlığını taşıyabilecek kadar sağlam olması gerekir. Dünya üzerinde gerekli mukavemet özelliklerine sahip hiçbir malzeme yoktur.

Ancak bazı bilim insanları bu sorunun içinde bulunduğumuz yüzyılda çözülebileceğini düşünüyor. Büyük bir Japon inşaat şirketi, 2050 yılına kadar bir uzay asansörü inşa etmeyi planladığını duyurdu. Amerikalı araştırmacılar yakın zamanda, sıkıştırılmış benzenin nanofilamentlerine dayalı, elmas benzeri yeni bir malzeme yarattılar; bu malzemenin gücü, pek çok alanda bir uzay asansörünü gerçeğe dönüştürebilir. hayatımızın.

Uzay asansörü kavramı ilk kez 1895 yılında Konstantin Tsiolkovsky tarafından düşünüldü. Paris'te yakın zamanda inşa edilen Eyfel Kulesi'nden ilham alan bir Rus bilim adamı, roket kullanmadan uzay aracını yörüngeye taşıyabilecek dev bir kule inşa etmenin fiziğini araştırmaya başladı. Daha sonra, 1979'da bilim kurgu yazarı Arthur C. Clarke, "Cennetin Çeşmeleri" adlı romanında bu konuya değindi - ana karakteri, tasarım olarak şu anda tartışılan projelere benzer bir uzay asansörü inşa ediyor.

Sorun bu fikrin nasıl hayata geçirileceğidir. University College London'daki Yükseklik, Uzay ve Ekstrem Tıp Merkezi'nin kurucusu Kevin Fong, "Uzay asansörü konseptinin cüretkarlığını seviyorum" diyor. "İnsanların bunu neden bu kadar çekici bulduğunu anlayabiliyorum: Düşük Dünya yörüngelerine ucuz ve güvenli bir şekilde seyahat etme yeteneği, tüm iç güneş sisteminin kapılarını bizim için açıyor."

Güvenlik sorunları

Ancak bir uzay asansörü inşa etmek kolay olmayacak. "Başlangıç olarak kablonun, üzerinde hareket eden araçların ağırlığını desteklemek için gerekli ağırlık ve yoğunluk özelliklerine sahip ve aynı zamanda sabit yanal kuvvetlere dayanabilen süper güçlü ancak esnek bir malzemeden yapılması gerekiyor. Fong şöyle devam ediyor: "Ayrıca böyle bir asansörün inşası, insanlık tarihindeki en yoğun uzay aracı kullanımını ve en fazla sayıda uzay yürüyüşünü gerektirecektir."

Ona göre güvenlik sorunları göz ardı edilemez: “Asansörün inşasıyla ilgili muazzam teknik zorlukların üstesinden gelmeyi başarsak bile, ortaya çıkan yapı, uzay aracını yörüngeden çıkaran ve sürekli olarak uzay enkazları tarafından bombalanan dev bir gerilmiş ip olacaktır. ”

Turistler bir gün uzaya gitmek için asansörü kullanabilecek mi?

Son 12 yılda dünya çapında bir uzay asansörünün üç ayrıntılı tasarımı yayınlandı. Birincisi Brad Edwards ve Eric Westling tarafından 2003 yılında yayınlanan “Uzay Asansörleri” kitabında anlatılıyor. Bu asansör, Dünya'da bulunan lazer tesislerinin enerjisini kullanarak 20 ton kargo taşımak için tasarlandı. Tahmini ulaşım maliyeti kilogram başına 150 dolardır ve proje maliyetinin 6 milyar dolar olduğu tahmin edilmektedir.

2013 yılında IAA Akademi, asansör kabinlerinin atmosferik olaylardan 40 km yüksekliğe kadar daha fazla korunmasını sağlayan bu konsepti kendi projesinde geliştirdi; bu noktada kabinlerin yörüngeye hareketinin güneş enerjisiyle desteklenmesi gerekiyor. Taşıma maliyeti kilogram başına 500 dolardır ve bu tür ilk iki asansörün yapım maliyeti 13 milyar dolardır.

İlk uzay asansörü konseptleri, kabloyu gergin tutmak için uzay karşı ağırlığı sorununa, yakalanıp yörüngeye taşınan bir asteroidin kullanılması da dahil olmak üzere çeşitli olası çözümler önerdi. IAA raporunda böyle bir çözümün bir gün hayata geçirilebileceği ancak yakın gelecekte bunun mümkün olmadığı belirtiliyor.

Drogue"

6.300 ton ağırlığındaki bir kabloyu desteklemek için karşı ağırlığın 1.900 ton ağırlığında olması gerekir. Asansörün yapımında kullanılacak uzay gemilerinden ve diğer yardımcı cihazlardan kısmen oluşturulabilir. Yakındaki kullanılmış uyduları yeni bir yörüngeye çekerek kullanmak da mümkündür.

Ayrıca kabloyu Dünya'ya bağlayan "ankrajın" büyük bir petrol tankeri veya uçak gemisi büyüklüğünde yüzer bir platform şeklinde yapılmasını ve yük taşıma kapasitesini artırmak için ekvatorun yakınına yerleştirilmesini de öneriyorlar. Galapagos Adaları'nın 1000 km batısındaki, nadiren kasırgalara, kasırgalara ve tayfunlara maruz kalan bir bölge, “çapa” için en uygun yer olarak öneriliyor.

Uzay enkazı, bir uzay asansörü kablosunun üst ucunda karşı ağırlık olarak kullanılabilir

Japonya'nın en büyük beş inşaat firmasından biri olan Obayashi Corp., geçen yıl otomatik maglev araçları taşıyacak daha sağlam bir uzay asansörü inşa etme planlarını duyurdu. Benzer teknoloji yüksek hızlı demiryollarında da kullanılıyor. Japon asansörünün insanları taşımak için kullanılması planlandığından daha güçlü bir kabloya ihtiyaç duyuluyor. Projenin maliyetinin 100 milyar dolar olduğu tahmin edilirken, kargonun yörüngeye taşınmasının maliyeti kilogram başına 50-100 dolar olabilir.

Böyle bir asansörün yapımında şüphesiz pek çok teknik zorluk yaşanacak olsa da, henüz inşa edilemeyen tek yapısal unsur kablonun kendisidir, diyor Swan: "Çözülmesi gereken tek teknolojik sorun, kabloyu yapmak için doğru malzemeyi bulmaktır. . Hepsi bu kadar.” Gerisini şimdi inşa edebiliriz.”

Elmas iplikleri

Şu anda en uygun kablo malzemesi, 1991 yılında laboratuvar koşullarında oluşturulan karbon nanotüplerdir. Bu silindirik yapılar, 63 gigapaskal çekme dayanımına sahiptir, yani en güçlü çelikten yaklaşık 13 kat daha güçlüdür.

Bu tür nanotüplerin ulaşılabilir maksimum uzunluğu sürekli artıyor - 2013 yılında Çinli bilim adamları bunu yarım metreye çıkarmayı başardılar. IAA raporunun yazarları kilometreye 2022 ve 2030 yılına kadar ulaşılacağını öngörüyor. Uzay asansöründe kullanıma uygun uzunlukta nanotüpler oluşturmak mümkün olacak.

Bu arada, geçen Eylül ayında yeni, ultra güçlü bir malzeme ortaya çıktı: Malzeme bilimi dergisi Nature Materials'da yayınlanan bir makalede, Pensilvanya Eyalet Üniversitesi'nden kimya profesörü John Bedding liderliğindeki bir bilim insanı ekibi, süper ince "elmas nano-iplikler" ürettiğini bildirdi. Karbon nanotüplerden bile daha güçlü olabilecek laboratuvar.

Bilim insanları sıvı benzeni atmosferik basıncın 200.000 katı basınç altında sıkıştırdılar. Daha sonra basınç yavaş yavaş azaldı ve benzen atomlarının yeniden düzenlenerek oldukça düzenli bir piramidal tetrahedra yapısı oluşturduğu ortaya çıktı.

Sonuç olarak, yapı olarak elmasa çok benzeyen süper ince iplikler oluştu. Ultra küçük boyutları nedeniyle mukavemetleri doğrudan ölçülemese de teorik hesaplamalar, bu ipliklerin mevcut en güçlü sentetik malzemelerden daha güçlü olabileceğini gösteriyor.

Risk azaltma

Bedding, "Doğru uzunluk ve kalitede elmas nanoteller veya karbon nanotüpler yapabilirsek, bunların bir uzay asansöründe kullanılabilecek kadar güçlü olacağından oldukça emin olabiliriz" diyor.

Ancak kablo için uygun malzeme bulmayı başarsanız bile yapının montajı oldukça zor olacaktır. Büyük olasılıkla, projenin güvenliğinin sağlanması, gerekli finansman ve rakip çıkarların doğru yönetimi ile ilgili zorluklar ortaya çıkacaktır. Ancak bu Swan'ı durdurmaz.

Öyle ya da böyle, insanlık uzay için çabalıyor ve ona çok para harcamaya hazır

"Elbette büyük zorluklarla karşılaşacağız, ancak [ABD'de] ilk kıtalararası demiryolunu inşa ederken ve Panama ile Süveyş Kanallarını döşerken sorunların çözülmesi gerekiyordu" diyor ve ekliyor: "Bu çok zaman alacak ve. para, ancak her büyük projede olduğu gibi, sorunları ortaya çıktıkça çözmeniz ve olası riskleri yavaş yavaş azaltmanız gerekiyor."

Elon Musk bile bir uzay asansörü yaratma olasılığını kategorik olarak reddetmeye hazır değil. Geçen yıl MIT'de düzenlenen bir konferansta "Bu fikrin bugün uygulanabilir olduğunu düşünmüyorum, ancak birisi aksini ispatlayabilirse bu harika olurdu" dedi.

Kargoyu gezegen yörüngesine ve hatta ötesine fırlatacak bir astro-mühendislik yapısı fikri.
Böyle bir fikir ilk kez 1895 yılında Konstantin Tsiolkovsky tarafından dile getirilmiş, fikir Yuri Artsutanov'un eserlerinde ayrıntılı olarak geliştirilmiştir. Varsayımsal tasarım, gezegenin yüzeyinden GEO'da bulunan bir yörünge istasyonuna uzanan bir kablonun kullanımına dayanmaktadır.
Kablo, düşük yoğunlukla birlikte son derece yüksek çekme mukavemeti gerektirir. Teorik hesaplamalara göre karbon nanotüpler uygun bir malzeme gibi görünmektedir. Kablo üretimi için uygun olduklarını varsayarsak, o zaman bir uzay asansörünün oluşturulması çözülebilir bir mühendislik problemidir, ancak ileri gelişmelerin kullanılmasını ve farklı türde yüksek maliyetleri gerektirir. Asansörün yaratılışının 7-12 milyar ABD doları olduğu tahmin ediliyor. NASA, bir kablo boyunca bağımsız olarak hareket edebilen bir asansörün geliştirilmesi de dahil olmak üzere, Amerikan Bilimsel Araştırma Enstitüsü'ndeki ilgili gelişmeleri zaten finanse ediyor.
İçindekiler [kaldır]
1 Tasarım
1.1 Temel
1.2 Kablo
1.2.1 Kablonun kalınlaştırılması
1.3 Kaldırma
1.4 Karşı Ağırlık
1.5 Açısal momentum, hız ve eğim
1.6 Uzaya fırlatma
2 İnşaat
3 Bir uzay asansörünün ekonomisi
4 Başarılar
5 Edebiyat
6 Çeşitli işlerde uzay asansörü
7 Ayrıca bakınız
8 Not
9 Bağlantı
9.1 Kuruluşlar
9.2 Çeşitli
Tasarım

Birkaç tasarım seçeneği var. Hemen hemen hepsinde bir taban (taban), kablo (kablo), asansörler ve karşı ağırlık bulunur.
Temel
Uzay asansörünün tabanı, gezegenin yüzeyinde kablonun takıldığı ve kargonun kaldırılmaya başlandığı yerdir. Okyanusa giden bir gemiye yerleştirilebilir ve hareketli olabilir.
Hareketli bir tabanın avantajı, kasırgalardan ve fırtınalardan kaçınmak için manevralar yapabilme yeteneğidir. Sabit bir tabanın avantajları, daha ucuz ve daha erişilebilir enerji kaynakları ve kablo uzunluğunun azaltılabilmesidir. Birkaç kilometrelik kablonun farkı nispeten küçüktür, ancak orta kısmının gerekli kalınlığının ve çıkan parçanın uzunluğunun azaltılmasına yardımcı olabilir sabit konum için
yörünge.
Kablo Kablo, çekme dayanımı/özgül ağırlık oranı son derece yüksek olan bir malzemeden yapılmalıdır. Grafitle karşılaştırılabilir yoğunluğa ve yaklaşık
65–120 gigapaskal.
Teoriye göre karbon nanotüpler, bir uzay asansörü için gerekenden çok daha yüksek bir esneyebilme özelliğine sahip olmalıdır. Ancak bunları endüstriyel miktarlarda üretme ve kablo haline getirme teknolojisi henüz geliştirilmeye başlıyor. Teorik olarak mukavemetlerinin 120 GPa'dan fazla olması gerekir, ancak pratikte tek duvarlı bir nanotüpün en yüksek uzaması 52 GPa idi ve ortalama olarak 30-50 GPa aralığında kırıldılar.
Nanotüplerden dokunan en güçlü iplik, bileşenlerinden daha zayıf olacaktır.

Tüp malzemesinin saflığını artırmaya ve farklı türde tüpler oluşturmaya yönelik araştırmalar devam ediyor.
Çoğu uzay asansörü projesi tek duvarlı nanotüpler kullanıyor. Çok katmanlılar daha yüksek mukavemete sahiptir ancak daha ağırdır ve mukavemet-yoğunluk oranı daha düşüktür. Olası bir seçenek, tek duvarlı nanotüplerin yüksek basınçlı bağlanmasının kullanılmasıdır. Bu durumda sp² bağının (grafit, nanotüpler) sp³ bağı (elmas) ile yer değiştirmesi nedeniyle mukavemet kaybı yaşansa da van der Waals kuvvetleri tarafından tek elyafta daha iyi tutulacak ve elyaf üretilmesini mümkün kılacaktır. keyfi uzunlukta [kaynak 810 gün belirtilmemiş]
Kristal kafes kusurları nanotüplerin gücünü azaltır
Güney Kaliforniya Üniversitesi'nden (ABD) bilim adamlarının yaptığı bir deneyde, tek duvarlı karbon nanotüpler çelikten 117 kat, Kevlar'dan ise 30 kat daha yüksek bir spesifik mukavemet gösterdi. 98,9 GPa değerine ulaşmak mümkün oldu, nanotüp uzunluğunun maksimum değeri 195 μm oldu.
Bu tür elyafları dokuma teknolojisi henüz başlangıç aşamasındadır. Bazı bilim adamlarına göre karbon nanotüpler bile hiçbir zaman uzay asansörü kablosu yapabilecek kadar güçlü olamayacak. Bilim adamlarının deneyleri
Teknolojik'ten

Sidney Üniversitesi grafen kağıdı üretmeyi mümkün kıldı. Örnek testler cesaret verici: Malzemenin yoğunluğu çeliğinkinden beş ila altı kat daha düşük, çekme mukavemeti ise karbon çeliğinden on kat daha yüksek. Aynı zamanda, grafen iyi bir elektrik akımı iletkenidir ve bu da onun bir kontak veri yolu olarak gücü bir asansöre iletmek için kullanılmasına olanak tanır.

Uzay asansörü en azından kendi ağırlığını desteklemelidir; bu, kablonun uzunluğundan dolayı oldukça önemlidir. Bir tarafta kalınlaştırma kablonun mukavemetini arttırır, diğer taraftan ise ağırlığı ve dolayısıyla gerekli mukavemeti arttırır. Üzerindeki yük farklı yerlerde değişiklik gösterecektir: Bazı durumlarda ipin bir bölümünün aşağıdaki bölümlerin ağırlığını desteklemesi gerekir, diğerlerinde ise ipin üst kısımlarını yörüngede tutan merkezkaç kuvvetine dayanmalıdır. buluşmak Bu duruma göre ve kablonun her noktada optimalliğini sağlamak için kalınlığı değişken olacaktır.
Dünyanın yerçekimi ve merkezkaç kuvveti dikkate alınarak (ancak Ay ve Güneş'in daha küçük etkisi dikkate alınmadan), yüksekliğe bağlı olarak kablonun kesitinin aşağıdaki formülle tanımlanacağı gösterilebilir:

Burada A ®, Dünya'nın merkezinden r mesafesinin bir fonksiyonu olarak kablonun kesit alanıdır.
Formül aşağıdaki sabitleri kullanır:
A0, kablonun Dünya yüzeyi seviyesindeki kesit alanıdır.
ρ kablo malzemesinin yoğunluğudur.
s, kablo malzemesinin çekme mukavemetidir.
ω, Dünya'nın kendi ekseni etrafındaki dönüşünün dairesel frekansıdır, saniyede 7,292×10−5 radyan.
r0, Dünyanın merkezi ile kablonun tabanı arasındaki mesafedir. Yaklaşık olarak Dünyanın yarıçapına eşittir, 6.378 km.
g0, kablonun tabanındaki yer çekimi ivmesidir, 9,780 m/s².
Bu denklem, kalınlığı önce üstel olarak artan, daha sonra birkaç Dünya yarıçapı yükseklikte büyümesi yavaşlayan ve daha sonra sabit hale gelen ve sonunda sabit yörüngeye ulaşan bir ipi tanımlar. Bundan sonra kalınlık tekrar azalmaya başlar.
Böylece, kablonun tabandaki ve GSO'daki kesit alanlarının oranı (r = 42.164 km):
Burada çeliğin yoğunluğunu ve mukavemetini ve kablonun zemin seviyesindeki çapını 1 cm yerine koyarsak, GSO seviyesinde birkaç yüz kilometrelik bir çap elde ederiz, bu da bize tanıdık gelen çelik ve diğer malzemelerin bir bina inşa etmek için uygun olmadığı anlamına gelir. asansör.
GSO düzeyinde daha makul bir kablo kalınlığı elde etmenin dört yolu vardır:
Daha az yoğun malzeme kullanın. Çoğu katının yoğunluğu 1000 ila 5000 kg/m³ gibi nispeten küçük bir aralıkta yer aldığından, burada herhangi bir şeyin başarılması pek olası değildir.
Daha dayanıklı malzeme kullanın. Araştırmalar esas olarak bu yönde ilerliyor. Karbon nanotüpler en iyi çelikten onlarca kat daha güçlüdür ve kablonun kalınlığını GSO düzeyinde önemli ölçüde azaltacaktır.
Kablonun tabanını daha yükseğe kaldırın. Denklemdeki üstel sayının varlığı nedeniyle, tabanın hafif bir şekilde yükseltilmesi bile kablonun kalınlığını büyük ölçüde azaltacaktır. Kablodan tasarruf etmenin yanı sıra atmosferik süreçlerin etkisinden de kaçınacak olan, 100 km yüksekliğe kadar kuleler önerilmektedir.
Kablonun tabanını mümkün olduğunca ince yapın. Yüklü bir kaldırmayı destekleyecek kadar kalın olması gerekir, dolayısıyla tabandaki minimum kalınlık aynı zamanda malzemenin gücüne de bağlıdır. Karbon nanotüplerden yapılmış bir kablonun taban kısmının yalnızca bir milimetre kalınlığında olması yeterlidir.
Diğer bir yol ise asansörün tabanını hareketli hale getirmektir. 100 m/s hızla hareket etmek bile dairesel hızda %20'lik bir kazanç sağlayacak ve kablo uzunluğunu %20-25 oranında azaltacak, bu da onu yüzde 50 veya daha fazla oranda hafifletecektir. Kabloyu "sabitlerseniz" süpersonikte[kaynak belirtilmemiş 664 gün] bir uçakta veya trende ise, kablo kütlesindeki kazanç artık yüzde olarak değil düzinelerce olarak ölçülecektir (ancak kayıplar dikkate alınmaz) direnç için hava).
Kaldırmak

Bu bölümün tarzı ansiklopedik değildir veya Rus dilinin normlarını ihlal etmektedir.
Bu bölüm Vikipedi'nin üslup kurallarına göre düzeltilmelidir.

Bulutların arasından yükselen bir uzay asansörünün kavramsal çizimi
Bir uzay asansörü, kablo kalınlığı sabit olmadığı için normal bir asansör gibi (hareketli kablolarla) çalışamaz. Çoğu projede sabit bir kabloya tırmanan bir vinç kullanılır, ancak ana kablo boyunca uzanan küçük bölümlü hareketli kablolar da önerilmiştir.
Asansör inşa etmek için çeşitli yöntemler önerilmektedir. Düz kablolarda sürtünmeyle tutulan makara çiftlerini kullanabilirsiniz. Diğer seçenekler, plakalar üzerinde kancalara sahip hareketli jant telleri, geri çekilebilir kancalara sahip silindirler, manyetik kaldırma (kabloya hantal yolların bağlanması gerekeceğinden olası değildir) vb.'dir. [kaynak 661 gün belirtilmedi]
Asansörün tasarımıyla ilgili ciddi bir sorun enerji kaynağıdır [kaynak belirtilmemiş 661 gün]. Enerji depolama yoğunluğunun, asansörün tüm kabloya tırmanmaya yetecek kadar enerjiye sahip olmasını sağlayacak kadar yüksek olması muhtemel değildir. Olası harici enerji kaynakları lazer veya mikrodalga ışınlarıdır. Diğer seçenekler, aşağı doğru hareket eden asansörlerden gelen fren enerjisinin kullanılması; troposfer sıcaklıklarındaki fark; iyonosferik deşarj vb. Ana seçenek [kaynak belirtilmedi 661 gün] (enerji ışınları) ile ilgili ciddi sorunlar var
verimlilik ile ve her iki uçta da ısı dağılımı; ancak gelecekteki teknolojik gelişmeler konusunda iyimser olunması halinde bu mümkündür. Asansörler, kabloya binen yükü ve salınımlarını en aza indirmek için birbirlerini optimum mesafede takip etmelidir.
ve maksimuma çıkar
verim. Kablonun en güvenilmez alanı tabanına yakın kısımdır; birden fazla artış olmamalıdır [kaynak belirtilmemiş 661 gün].
Sadece yukarıya doğru hareket eden asansörler kapasiteyi artıracak ancak aşağı inerken frenleme enerjisinin kullanılmasına izin vermeyecek ve insanları yere indiremeyecektir.

Ayrıca bu tür asansörlerin bileşenlerinin yörüngede başka amaçlarla kullanılması gerekir. Her durumda, küçük asansörler büyük asansörlerden daha iyidir çünkü programları daha esnektir ancak daha fazla teknolojik kısıtlama getirirler.
Ek olarak, asansör ipliğinin kendisi de hem Coriolis kuvvetinin hem de atmosferik akışların hareketini sürekli olarak deneyimleyecektir. Üstelik, "kaldırma" sabit yörüngenin yüksekliğinin üzerinde konumlandırılması gerektiğinden, örneğin sarsıntı [kaynak belirtilmemiş 579 gün] gibi tepe yükler de dahil olmak üzere sabit yüklere maruz kalacaktır.
Ancak yukarıdaki engeller bir şekilde ortadan kaldırılabilirse o zaman bir uzay asansörü gerçekleştirilebilir. Ancak böyle bir proje son derece pahalı olacak ancak gelecekte tek kullanımlık ve yeniden kullanılabilir uzay araçlarıyla rekabet edebilir [kaynak belirtilmedi 579 gün].
Karşı ağırlık
Bu makalede bilgi kaynaklarına bağlantılar bulunmamaktadır. Bilgilerin doğrulanabilir olması gerekir, aksi takdirde sorgulanabilir ve silinebilir. ipin kendisinin önemli bir mesafe boyunca yörüngesi veya devamı Sabit bir tabanın avantajları, daha ucuz ve daha erişilebilir enerji kaynakları ve kablo uzunluğunun azaltılabilmesidir. Birkaç kilometrelik kablonun farkı nispeten küçüktür, ancak orta kısmının gerekli kalınlığının ve çıkan parçanın uzunluğunun azaltılmasına yardımcı olabilir yörünge. İkinci seçenek son zamanlarda daha popüler hale geldi çünkü uygulanması daha kolay ve ayrıca Dünya'ya göre önemli bir hıza sahip olduğu için uzun bir kablonun ucundan diğer gezegenlere yük fırlatmak daha kolay.
Açısal Momentum, Hız ve Eğim

Bu makalenin veya bölümün revize edilmesi gerekiyor.
Lütfen makaleyi makale yazım kurallarına uygun olarak geliştirin.

Asansör yukarı doğru hareket ettikçe asansör 1 derece eğilir çünkü asansörün üst kısmı Dünya etrafında alt kısmına göre daha hızlı hareket eder (Coriolis etkisi). Ölçek kaydedilmedi
Kablonun her bölümünün yatay hızı, Dünya'nın merkezine olan mesafeyle orantılı olarak yükseklikle birlikte artar ve coğrafi konum üzerinde ilk kaçış hızının yörüngesi. Bu nedenle bir yükü kaldırırken ek açısal momentum (yatay hız) kazanması gerekir.
Açısal momentum, Dünya'nın dönmesi nedeniyle elde edilir. Başlangıçta asansör kablodan biraz daha yavaş hareket eder (Coriolis etkisi), böylece kabloyu "yavaşlatır" ve hafifçe batıya doğru saptırır. 200 km/saatlik bir çıkış hızında kablo 1 derece eğilecektir. Gerilimin yatay bileşeni
dikey olmayan
kablo yükü yana çekerek doğu yönünde hızlandırır (şemaya bakın) - bu nedenle asansör ek hız kazanır. Newton'un üçüncü yasasına göre kablo Dünya'yı az da olsa yavaşlatır.
Aynı zamanda, merkezkaç kuvvetinin etkisi, kabloyu enerji açısından uygun bir dikey konuma geri dönmeye zorlar, böylece kararlı bir denge durumunda olur. Asansörün ağırlık merkezi her zaman sabit yörüngenin üzerindeyse, asansörlerin hızına bakılmaksızın düşmeyecektir.
Kargo GEO'ya ulaştığında açısal momentumu (yatay hız) kargoyu yörüngeye fırlatmak için yeterlidir.
Yükü indirirken, kabloyu doğuya eğerek ters işlem gerçekleşecektir.
Uzaya fırlat
Yapı

İnşaat devam ediyor coğrafi konumdan istasyonlar. Tek şey bu uzay aracının inebileceği yer. Bir ucu yer çekimi kuvvetiyle gerilmiş olarak Dünya yüzeyine iner. Başka bir şey için dengeleme, - ters yönde merkezkaç kuvveti tarafından çekilmektedir. Bu, inşaat için tüm malzemelerin kaldırılması gerektiği anlamına gelir sabit konuma Kargo varış noktasına bakılmaksızın geleneksel şekilde yörüngede. Yani tüm uzay asansörünü yükseltmenin maliyeti sabit konuma yörünge - projenin minimum fiyatı.
Uzay asansörünün ekonomisi

Muhtemelen uzay asansörü, uzaya kargo gönderme maliyetini büyük ölçüde azaltacaktır.
Uzay asansörlerinin yapımı pahalıdır, ancak işletme maliyetleri düşüktür, bu nedenle çok büyük hacimli kargolar için uzun süre kullanılmaları en iyisidir. Şu anda, yüklerin fırlatılmasına yönelik pazar, bir asansör inşa edilmesini haklı çıkaracak kadar büyük olmayabilir, ancak fiyattaki dramatik düşüş, daha fazla yük çeşitliliğine yol açacaktır. Diğer ulaşım altyapısı (karayolları ve demiryolları) da aynı şekilde kendini haklı çıkarıyor.
Bir asansör geliştirmenin maliyeti, bir uzay mekiği geliştirmenin maliyetiyle karşılaştırılabilir [kaynak belirtilmemiş 810 gün]. coğrafi konum üzerinde Uzay asansörünün kendisine yatırılan parayı geri getirip getirmeyeceği veya roket teknolojisinin daha da geliştirilmesine yatırım yapmanın daha iyi olup olmayacağı sorusunun henüz cevabı yok.
Aktarma uydu sayısındaki sınırı unutmamalıyız sabit konuma yörünge: şu anda uluslararası anlaşmalar, Ku frekans bandında yayın yaparken paraziti önlemek için açısal derece başına bir transponder olmak üzere 360 uyduya izin vermektedir.
C frekansları için uydu sayısı 180 ile sınırlıdır. Böylece uzay asansörü toplu fırlatmalar için minimum düzeyde uygundur yörünge [kaynak 554 gün belirtilmedi] ve özellikle uzayın ve özellikle Ay'ın araştırılması için en uygun olanıdır.
Bu durum projenin gerçek ticari başarısızlığını açıklamaktadır, çünkü sivil toplum kuruluşlarının ana mali maliyetleri odaklanmıştır.
uyduları aktarmak için,

Amerika Birleşik Devletleri'nde 2005 yılından bu yana NASA'nın desteğiyle Spaceward Vakfı tarafından düzenlenen yıllık Uzay Asansör Oyunları yarışması düzenleniyor. Bu yarışmalarda “en iyi kablo” ve “en iyi robot (asansör)” olmak üzere iki kategori bulunmaktadır.
Kaldırma yarışmasında robotun, kurallarda belirlenen hızdan daha düşük olmayan bir hızla dikey bir kabloya tırmanarak belirli bir mesafeyi aşması gerekir. (yarışmalarda 2007'de standartlar şu şekildeydi: kablo uzunluğu - 100 m, minimum hız - 2 m/s).
2007 yılının en iyi sonucu ise 100 m mesafeyi ortalama 1,8 m/s hızla kat etmek oldu.
2009 yılındaki Uzay Asansör Oyunları yarışmasının toplam ödül fonu 4 milyon dolardı. İp gücü yarışmasında katılımcılara iki metrelik halka temin edilmelidir. ağır hizmet tipinden yapılmış
Çekme mukavemeti özel bir kurulumla test edilen, ağırlığı 2 gramdan fazla olmayan malzeme.
Yarışmayı kazanmak için, kablonun mukavemetinin bu göstergede NASA'nın elinde bulunan numuneden en az %50 daha fazla olması gerekiyor.
Şu ana kadar en iyi sonuç, 0,72 tona kadar yüke dayanabilen kabloya ait.
Yarışmaya, 2018'de bir uzay asansörü fırlatma iddiasıyla ün kazanan (daha sonra 2031'e ertelenen) Liftport Group dahil değil.

Liftport kendi deneylerini yapıyor, örneğin 2006 yılında robotik bir asansör, balonların yardımıyla gerilen güçlü bir ipe tırmandı. Asansör bir buçuk kilometrede yalnızca 460 metreyi kat etmeyi başardı. elektrikli bir lokomotifte" 31 Temmuz 1960 tarihli "Komsomolskaya Pravda" gazetesi.
Alexander Bolonkin “Roketsiz Uzaya Fırlatma ve Uçuş”, Elsevier, 2006, 488 sayfa.
http://www.scribd.com/doc/24056182

Çeşitli işlerde uzay asansörü Arthur C. Clarke'ın ünlü eserlerinden biri olan Cennet Çeşmeleri, uzay asansörü fikrine dayanmaktadır. Ayrıca bir uzay asansörü belirir ve finalde
ünlü tetralojisi A Space Odyssey'in (3001: The Final Odyssey) bazı bölümleri.
Battle Angel, bir ucunda Salem'in Gökyüzü Şehri (vatandaşlar için) ve aşağı bir şehir (vatandaş olmayanlar için) ve diğer ucunda uzay şehri Yeru olan devasa bir uzay asansörüne sahiptir. Benzer bir yapı Dünyanın diğer tarafında da bulunmaktadır.
Star Trek: Voyager'ın 3x19. bölümü "Yükseliş"te, bir uzay asansörü mürettebatın tehlikeli bir atmosfere sahip bir gezegenden kaçmasına yardımcı oluyor.
Civilization IV'ün bir uzay asansörü var. İşte daha sonraki “Büyük Mucizelerden” biri.
Timothy Zahn'ın bilim kurgu romanı "İpekböceği" (1985), süper lif üretebilen bir gezegenden bahsediyor. Gezegenle ilgilenen ırklardan biri, bu elyafı özellikle uzay asansörü yapımı için almak istedi. Sergei Lukyanenko'nun "Yıldızlar Soğuk Oyuncaklardır" dilojisinde, dünya dışı uygarlıklardan biri, yıldızlararası ticaret sürecinde, bir uzay asansörü inşa etmek için kullanılabilecek süper güçlü iplikleri Dünya'ya teslim etti. Ancak dünya dışı uygarlıklar yalnızca ısrar etti kullanımda
onları amaçlanan amaçları doğrultusunda - doğum sırasında yardımcı olmak için.
Mobile Suit Gundam 00 animesinde üç uzay asansörü vardır; bunlara ayrıca uzay asansörünün elektrik üretmek için kullanılmasına olanak tanıyan bir güneş paneli halkası da eklenmiştir.
Anime'de Z.O.E. Dolores'in bir uzay asansörü var ve aynı zamanda bir terör saldırısı durumunda neler olabileceğini de gösteriyor.
J. Scalzi'nin (İng. Scalzi, John. Yaşlı Adamın Savaşı) bilim kurgu romanı “Zafere Mahkum” da, uzay asansör sistemleri Dünya'da, çok sayıda dünyevi kolonide ve diğer oldukça gelişmiş akıllı ırkların bazı gezegenlerinde iletişim için aktif olarak kullanılıyor. yıldızlararası gemilerin yanaşma yerleri.
Alastair Reynolds'un fantastik romanı Uçurumun Şehri yapının ayrıntılı bir tanımını veriyor ve işleyen uzay asansörü, imha süreci (bir terör saldırısı sonucu) anlatılıyor.
Terry Pratchett'in bilim kurgu romanı Strata, uzay asansörü olarak kullanılan son derece uzun yapay bir molekül olan Line'ı konu alıyor.
Zvuki Mu grubunun "Elevator to Heaven" şarkısında bahsedilmiştir
Arc uzay gemisinin karşı ağırlık görevi gördüğü Trinity Blood anime dizisinde uzay asansöründen bahsediliyor.
Sonic Colors oyununun en başında Sonic ve Tails'in Dr. Eggman's Park'a gitmek için uzay asansörüne bindiği görülüyor.
Ayrıca bakınız

Uzay silahı
Döngüyü başlat
Uzay çeşmesi
Notlar

http://galspace.spb.ru/nature.file/lift.html Uzay asansörü ve nanoteknoloji
Uzaya - asansörde!
// KP.RU Uzay asansörü yörüngesinde Sosyo-politik ve popüler bilim
Russian Space dergisi No. 11, 2008
Karbon nanotüpleri çelikten iki kat daha güçlüdür
MEMBRAN | Dünya haberleri | Nanotüpler uzay asansöründe hayatta kalamayacak
Yeni grafen kağıdının çelikten daha güçlü olduğu ortaya çıktı
Lemeshko Andrey Viktorovich. Uzay asansörü Lemeshko A.V./ Uzay asansörü Lemeshko A.V.
tr:Uydu televizyonu#Teknoloji
Gökyüzüne çıkan asansör geleceğe bakışla rekorlar kırıyor
Uzay asansörlerine güç verebilecek bir lazer geliştirildi

LaserMotive, AUVSI'nin İnsansız Sistemleri Kuzey Amerika 2010'da Lazerle Çalışan Helikopteri Gösterecek

Ancak bilim kurgu yazarı Robert Heinlein'in söylemekten hoşlandığı gibi, eğer Dünya'dan 160 km yukarıya çıkabilirseniz, güneş sistemindeki herhangi bir noktaya zaten yarı yoldasınız demektir. Bunun nedeni, herhangi bir fırlatmada, roketin yer çekimi bağlarından kurtulmaya çalıştığı ilk 160 km'de maliyetteki aslan payını "tüketmesidir". Bundan sonra, geminin zaten Plüton'a veya daha ilerisine ulaşabildiği söylenebilir.

Gelecekte uçuş maliyetlerini önemli ölçüde azaltmanın bir yolu, bir uzay asansörü inşa etmektir. İp kullanarak gökyüzüne tırmanma fikri yeni değil - örneğin "Jack ve Fasulye Sırığı" masalını ele alalım; Bir peri masalı bir peri masalıdır, ancak ipin ucunu uzaya götürürseniz bu fikir pekala gerçekleşebilir. Bu durumda Dünya'nın dönüşünden kaynaklanan merkezkaç kuvveti, yer çekimi kuvvetini etkisiz hale getirmeye yetecek ve ip asla yere düşmeyecektir. Sihirli bir şekilde dikey olarak yükselecek ve bulutların arasında kaybolacaktı.

(Bir ipin üzerinde döndürdüğünüz bir top hayal edin. Top yer çekiminden etkilenmiyor gibi görünüyor; aslında merkezkaç kuvveti onu dönme merkezinden uzağa itiyor. Aynı şekilde çok uzun bir ip asılabilir. Dünyanın dönmesi nedeniyle havadadır.) İpi tutmaya gerek yoktur; Dünyanın dönmesi yeterli olacaktır. Teorik olarak bir kişi böyle bir ipe tırmanıp doğrudan uzaya yükselebilir. Bazen fizik öğrencilerinden böyle bir ipteki gerilimi hesaplamalarını isteriz. Çelik bir kablonun bile bu gerilime dayanamayacağını göstermek kolaydır; Bu bakımdan uzun süre uzay asansörünün gerçekleştirilemeyeceğine inanılıyordu.

Uzay asansörü sorunuyla ciddi olarak ilgilenen ilk bilim adamı, Rus bilim adamı-vizyon sahibi Konstantin Tsiolkovsky'ydi. 1895'te. Eyfel Kulesi'nden ilham alarak, doğrudan uzaya çıkacak ve Dünya'yı uzayda yüzen bir "yıldız kalesine" bağlayacak bir kule hayal etti. Mühendislerin yavaş yavaş gökyüzüne doğru bir uzay asansörü inşa edeceği Dünya'dan başlayarak aşağıdan yukarıya doğru inşa edilmesi gerekiyordu.

1957'de. Rus bilim adamı Yuri Artsutanov yeni bir çözüm önerdi: uzaydan başlayarak yukarıdan aşağıya doğru ters sırayla bir uzay asansörü inşa etmek. Yazar, Dünya'dan 36.000 km uzaklıkta sabit yörüngede bir uydu hayal etti - Dünya'dan hareketsiz görünecekti; bu uydudan bir kablonun Dünya'ya indirilmesi ve ardından en alçak noktada sabitlenmesi önerildi. Sorun, bir uzay asansörünün kablosunun yaklaşık 60-100 GPa'lık bir gerilime dayanması gerekmesidir. Çelik yaklaşık 2 GPa gerilimde kırılıyor ve bu da fikrin amacını boşa çıkarıyor.

Daha sonra uzay asansörü fikri daha geniş bir kitleye tanıtıldı; 1979'da. Arthur C. Clarke'ın Cennetin Çeşmeleri adlı romanı 1982'de yayımlandı. - Robert Heinlein'in romanı “Cuma”. Ancak bu yöndeki ilerleme durduğu için unutuldu.

Kimyagerler karbon nanotüpleri icat ettiğinde durum çarpıcı biçimde değişti. 1991'de yayınlandıktan sonra bunlara olan ilgi keskin bir şekilde arttı. Nippon Electric'ten Sumio Iijima tarafından. (Karbon nanotüplerin varlığının 1950'li yıllardan beri bilindiğini ancak uzun süredir dikkate alınmadığını söylemek gerekir.) Nanotüpler çok daha güçlüdür ancak aynı zamanda çelik kablolardan çok daha hafiftir. Açıkçası, güçleri bir uzay asansörü için gereken seviyeyi bile aşıyor. Bilim adamlarına göre, karbon nanotüp fiberlerin 120 GPa basınca dayanması gerekiyor; bu da çok önemli olan minimum değerden çok daha yüksek. Bu keşfin ardından uzay asansörü yaratma çabaları yenilenmiş bir güçle yeniden başladı.

B 1999 ᴦ. önemli bir NASA çalışması yayınlandı; yaklaşık 1 metre genişliğinde ve yaklaşık 47.000 km uzunluğunda şerit şeklinde, yaklaşık 15 ton ağırlığındaki bir yükü Dünya etrafındaki yörüngeye taşıyabilecek bir uzay asansörü öngörülüyordu. Böyle bir projenin hayata geçirilmesi, dünyanın ekonomisini anında ve tamamen değiştirecekti. uzay yolculuğu. Kargoyu yörüngeye ulaştırmanın maliyeti anında 10.000 kat azalacaktır; Böyle bir değişime devrimden başka bir şey denemez.

Bugün, bir poundluk kargoyu alçak Dünya yörüngesine ulaştırmanın maliyeti en az 10.000 dolardır. Bu nedenle, her bir mekik uçuşunun maliyeti yaklaşık 700 milyon dolardır ve teslimat maliyeti pound başına 1 dolara düşecektir. Uzay programının maliyetindeki bu kadar radikal bir düşüş, uzay yolculuğuna dair düşüncelerimizi tamamen değiştirebilir. Basit bir düğmeye basarak, bir asansörü çalıştırabilir ve örneğin bir uçak biletiyle aynı fiyata uzaya çıkabilirsiniz.

Ama bizi kolaylıkla göklere çıkarabilecek bir uzay asansörü yapmadan önce çok ciddi engelleri aşmamız gerekiyor. Günümüzde laboratuvarda üretilen en uzun karbon nanotüp fiberin uzunluğu 15 mm'yi geçmiyor. Bir uzay asansörü binlerce kilometre uzunluğunda nanotüp kablolara ihtiyaç duyacaktır. Elbette bilimsel açıdan bakıldığında bu tamamen teknik bir sorundur, ancak çözülmesi son derece önemlidir ve inatçı ve zor olabilir. Bununla birlikte birçok bilim insanı, karbon nanotüplerden uzun kablolar üretme teknolojisinde uzmanlaşmamızın birkaç on yıl alacağına inanıyor.

İkinci sorun ise esas olarak karbon nanotüplerin yapısındaki mikroskobik bozukluklar nedeniyle uzun kabloların elde edilmesinin genel olarak sorunlu olabilmesidir. Torino Politeknik Enstitüsü'nden Nicola Pugno, karbon nanotüpteki tek bir atomun bile yerinde olmaması durumunda tüpün mukavemetinin anında %30 oranında azalabileceğini tahmin ediyor. Genel olarak atom seviyesindeki kusurlar, nanotüp kablonun gücünün %70'ini kaybedebilir; bu durumda izin verilen yük minimum gigapaskaldan daha düşük olacaktır ve bu olmadan bir uzay asansörü inşa etmek imkansızdır.

NASA, özel girişimcilerin uzay asansörünün geliştirilmesine olan ilgisini teşvik etmek amacıyla iki ayrı yarışma duyurdu. (Örnek olarak 10 milyon dolar ödüllü Ansari X-Prize yarışması alınmıştır. Yarışma, girişimci yatırımcıların yolcuları uzayın en ucuna kaldırabilecek ticari roketlerin yaratılmasına olan ilgisini başarıyla artırdı; açıklanan ödül şuydu: 2004 yılında SpaceShipOne gemisi tarafından alındı. NASA yarışmalarına Beam Power Challenge ve Tether Challenge adı veriliyor.

Bunlardan ilkini kazanmak için, bir araştırma ekibinin, en az 25 kg ağırlığındaki bir yükü (kendi ağırlığı dahil) bir kabloya (örneğin bir vincin koluna asılı) belirli bir hızda kaldırabilen mekanik bir cihaz yaratması gerekiyor. 50 m yükseklik başına 1 m/s. Görev basit görünebilir ancak sorun, bu cihazın yakıt, pil veya elektrik kablosu kullanmasına gerek olmamasıdır. Bunun yerine robotik asansörün, güneş panelleri, güneş reflektörleri, lazerler veya mikrodalga radyasyonu ile, yani uzayda kullanıma uygun enerji kaynaklarından güç alması gerekiyor.

Tether Challenge'ı kazanmak için bir takımın her biri iki gramdan fazla olmayan iki metrelik ip parçaları sunması gerekir; Üstelik böyle bir kablonun geçen yılın en iyi örneğine göre %50 daha fazla yüke dayanması gerekiyor. Bu yarışmanın amacı, uzaya 100.000 km kadar uzayabilecek kadar güçlü ultra hafif malzemelerin geliştirilmesine yönelik araştırmaları teşvik etmektir. Kazananlar 150.000$, 40.000$ ve 10.000$ ödül alacaklar (Görevin zorluğunu vurgulamak için, yarışmanın ilk yılı olan 2005'te kimseye ödül verilmedi.)

Elbette bir çalışma alanı asansörü, uzay programını önemli ölçüde değiştirebilir, ancak aynı zamanda dezavantajları da vardır. Bu nedenle, alçak Dünya yörüngesindeki uyduların yörüngesi Dünya'ya göre sürekli değişiyor (çünkü Dünya uyduların altında dönüyor). Bu, zamanla uydulardan herhangi birinin 8 km/s hızla bir uzay asansörüne çarpabileceği anlamına gelir; bu kabloyu kırmak için fazlasıyla yeterli olacaktır. Gelecekte benzer bir felaketi önlemek için, ya her uyduya, asansörü atlatmasını sağlayacak küçük roketler yerleştirmek ya da uyduların yolundan çıkabilmesi için ipin kendisini küçük roketlerle donatmak gerekecek. .

Aynı zamanda, mikro meteoritlerle çarpışmalar da sorun haline gelebilir - sonuçta uzay asansörü, çoğu durumda bizi meteorlardan koruyan Dünya atmosferinin çok ötesine yükselecek. Bu tür çarpışmalar önceden tahmin edilemediğinden, uzay asansörünün ek koruma ve hatta belki de arıza korumalı yedekleme sistemleriyle donatılması gerekecektir. Kasırgalar, gelgit dalgaları ve fırtınalar gibi atmosferik olaylar da sorun yaratabilir.

21. yüzyılda asansörler artık sadece yükleri belli bir yüksekliğe kaldıran mekanizmalar değil. Artan hız ve yük kapasitesiyle asansörler daha çok araç haline geliyor.

Örnek olarak Japonya'nın otomobil devi Mitsubishi'yi sunabiliriz. Mühendisleri saatte 60 km hızla çıkabilen bir asansör geliştirdi. Ancak şimdi göreceğiniz gibi bu sınır değil.

Tabii ki, bu tür asansörler dünyanın en yüksek binaları olan gökdelenler için tasarlanmıştır. Ve binanın hangi ülkede olduğu önemli değil, asıl mesele asansörün çalışıyor olmasıdır. İnsanları başka nasıl 50 kat yüksekliğe kaldırabilirsiniz? Peki 100'de? Yükseliş hızı aynı kalırsa, zaman inanılmaz derecede yavaş akacaktır. Bu nedenle asansörlerin kapasitesi her geçen gün artmaktadır.

Bu konuda en iyisi Japonlardır. Obayashi Corporation, biraz düşündükten sonra gökdelenlerin kendileri için sınırlardan uzak olduğunu açıkladı. Şirketin mühendisleri uzaya giden bir asansör yaratıyor. Yaratılış süresi: yaklaşık 40 yıl. Büyük olasılıkla 2050 yılına kadar görkemli inşaat tamamlanacak.

Birkaç düzine kişiyi kaldırabilmek için asansör kabininin mümkün olduğunca geniş hale getirilmesi planlanıyor. İnsanlar kendilerini uzayda bulana kadar yükselecekler. Teknolojik olarak bu mümkün. Sonuçta Japon mühendisler karbon nanotüplerden yapılmış özel bir kablo geliştirdiler. Bu malzeme dünyadaki en güçlü çelikten neredeyse iki düzine kat daha güçlü ve daha dayanıklıdır, bununla ilgili belgeselleri internette izleyebilirsiniz. Üstelik asansör saatte 200 km hızla yükselecek, yani bir haftada 36 bin kilometre yüksekliğe ulaşacak.

Böyle bir projeye kimin para ayıracağını söylemek zor. Sonuçta uzay asansörünün gelişimi 20. yüzyılın başında bununla ilgili teorilerden başlayarak uzun yıllardır devam ediyor.

Genellikle bu tür iddialı projeler NASA çalışanları tarafından üstleniliyor, ancak şimdi ABD'nin tamamı gibi onların da ekonomik alanda büyük sorunları var.

Japonlar böylesine büyük bir projeyi başarabilecek mi? Kendi masrafını çıkarabilecek ve gerçek kar getirebilecek mi? Bu sorulara cevap veremeyeceğiz. Ancak Japonların onlarca yıl önceden düşünmesi, bize planlamanın Rus zihniyetinin en güçlü özelliği olmadığını bir kez daha hatırlatıyor.

Japonya'da bilim bu şekilde popüler hale getirildiği sürece, pazarlama ve ekonomiyle yakından bağlantılı olan ve bilimi besleyen teknolojik sektör hakkında endişelenmeye gerek yok.

Japonlar 2050 yılına kadar uzaya asansör inşa edecek

Bu cihaz gelecekte de ortaya çıkacak olan uzay istasyonuna insan ve kargo taşıma kapasitesine sahip olacak.

Japon şirketi Obayashi, 2050 yılına kadar uzaya asansör inşa etmeyi planladığını duyurdu. Japonlar, 60.000 mil yüksekliğe çıkıp insanları ve kargoyu yine uzak gelecekte ortaya çıkacak bir uzay istasyonuna ulaştırabileceği sözünü veriyor. ABC Haber raporları.

İnşaatçılar ayrıca yeni asansörün uzay mekiğinden daha güvenli ve daha ucuz olacağını da garanti ediyor. Şu anda mekik ile bir kilogram kargo göndermenin maliyeti yaklaşık 22.000 dolar. Ve Obayashi bilim kurgu cihazı aynı parayla 200 kilograma kadar ağırlık taşıyabilecek.

İnşaat şirketinin yönetimi, bu taşıma sisteminin ortaya çıkmasının karbon nanomalzemelerin ortaya çıkmasıyla mümkün olacağına inanıyor. Obayashi yöneticisi Yoji Ishikawa'ya göre asansör kabloları, çelikten yapılmış olanlardan yüz kat daha güçlü, fütüristik nanotüpler olacak. Şu anda uzun kablolar oluşturamıyoruz. Hala 3 santimetre nanotüp yapabiliriz, ancak 2030'a kadar başarılı olacağız, dedi, asansörün sadece bir hafta içinde uzay istasyonuna 30 kişiye kadar teslim edebileceğini de sözlerine ekledi.

Obayashi, asansörünün uzay yolculuğunda devrim yaratacağına inanıyor. Şirket, bu projede çalışmak üzere Japonya'daki tüm üniversitelerden öğrencileri dahil ediyor. Ayrıca yabancı bilim insanlarıyla işbirliği yapmayı da umuyor.

Japon asansörleri dünyanın en iyilerinden biri olarak kabul ediliyor. Bir Japon şirketi de şu anda dünyanın en hızlı asansörünü geliştiriyor. Hitachi bunu Çin gökdelenlerinden birine sağlayacak. Bu asansör saatte 72 kilometreye kadar hızlara ulaşabilecek ve 440 metre yüksekliğe yani 95. kata kadar çıkabilecek.

Yaklaşık elli yıl önce insanlar, zamanımıza gelindiğinde uzay uçuşlarının kendi zamanlarındaki toplu taşıma araçlarıyla seyahat etmek kadar erişilebilir olacağına inanıyorlardı. Ne yazık ki bu umutlar gerçekleşmedi. Ancak belki de 2050'de uzaya asansörle çıkmak mümkün olacak - bu aracın konsepti Japon Obayashi Corporation şirketi tarafından sunuldu.

Asansörler farklı! Normal bir asansör var, banyoda bir asansör var, bir akvaryumun içinde bir asansör var ve Obayashi Şirketi birkaç on yıl içinde uzaya bir asansör fırlatmayı vaat ediyor! Aslında, dünya çapında NASA uzay ajansı tarafından denetlenen birçok bilim ve mühendislik grubu bu tür teknolojilerin yaratılmasıyla ilgileniyor. Ancak Japonlara göre bu süreç çok yavaş gerçekleşiyor, bu nedenle Obayashi Corporation bağımsız olarak bir uzay asansörü geliştirmeye karar verdi.

NASA yarışmalarının ana başarısı, bir uzay asansörü yaratma olasılığını kanıtlamalarıdır. Obayashi Corporation bu sıradışı aracı 2050 yılına kadar piyasaya sürmeyi vaat ediyor!

Bu asansör Dünya'dan 36 bin kilometre yükseklikte bulunan uzay istasyonuna çıkacak. Ama kablonun uzunluğu 96 bin kilometre olacak. Yörüngesel bir karşı ağırlık oluşturmak için bu gereklidir. Gelecekte asansör güzergahını genişletmek için kullanılabilir.

Haberler Bilim insanları uzaya elmas asansör inşa etmeye hazır telefonlarınızda, iPad'inizde, iPhone'unuzda, Android'inizde ve diğer cihazlarınızda okuyabilirsiniz.

Pensilvanya Eyalet Üniversitesi'ndeki bilim insanları, Ay'a bir uzay asansörünü kaldırmak için ideal olacak ultra ince elmas nano iplikler oluşturmanın bir yolunu keşfettiler. Uzmanlar daha önce elmas nano-ipliklerin uzaya çıkacak bir asansör için kablo oluşturmak için ideal bir malzeme olabileceğini öne sürmüştü.

Kimya profesörü John Bedding liderliğindeki ekip, izole edilmiş benzen moleküllerini sıvı bir ortamda alternatif basınç döngülerine maruz bıraktı. Uzmanlar, karbon atomlarının düzenli ve düzgün bir şekilde inşa edilmiş bir zincir halinde bir araya gelmesiyle ortaya çıkan sonuç karşısında hayrete düştüler. Bilim insanları insan saçından 20 bin kat daha küçük nanoiplikler yarattı. Ancak dünyadaki en güçlü malzeme elmas zincirlerdir.

Yakın zamanda Avustralya'daki Queensland Teknoloji Üniversitesi'nden bir ekip, büyük ölçekli moleküler dinamik çalışmaları kullanarak elmas nanofilamentlerin düzenini simüle etti. Fizikçiler, moleküler yapının doğru seçilmesi durumunda böyle bir malzemenin gelecekte önceden düşünülenden çok daha esnek olacağı sonucuna vardılar.

Bilim adamları, elmas ipliği uzatmanın sonuçta ortaya çıkan malzemeyi çok kırılgan hale getirebileceğini varsaydılar, ancak araştırmalar bunun tersini kanıtladı. Bu nedenle, konsepti ilk kez 1895'te önerilen, Ay'a giden bir asansör için kablo olarak da dahil olmak üzere, karbon nanofilamentlerin uzayda kullanılma şansı büyük.

Kaynaklar: spaceon.ru, www.bfm.ru, dlux.ru, news.ifresh.ws, mirkosmosa.ru

Zaman Yolcusu

Uzay Oteli Nautilus

Avrupa Birliği. Kehanet Gerçekleşti

Sualtı depoları

Pepi Piramidi I

Dashur ile Saqqara'nın ana piramit kompleksi arasındaki bölgeye genellikle Güney Saqqara denir. Burada iki grup piramit var, bunlardan biri...

Çernigovlu Aziz Lawrence, zamanın sonu ve gelecek Deccal hakkında. Enoch ve İlyas

Çernigovlu Keşiş Lavrentiy, Deccal'in saltanatından önce dünya çapında bir oylama ve nüfus sayımı yapılacağı konusunda uyardı: “Onların gidecekleri bir zaman gelecek ve...

Solar Walk - Güneş Sisteminin 3D modeli

Solar Walk - 3D Solar System modeli, uzayda hareket etmenizi sağlayan ve güneş sisteminin 3 boyutlu modelidir.

Azak Denizi

Şifalı iyotlu suyun bulunduğu bu eşsiz rezervuar bir milyon yıllıktır. Belki onu daha iyi tanımanın zamanı gelmiştir. Ne sırlar...