Czy budowanie windy kosmicznej z taką ilością śmieci na orbicie jest bezpieczne?

Koncepcyjna winda kosmiczna NASA/Pat Rawlings

Co tydzień czytelnicy naszego kosmicznego biuletynu, Śluza powietrzna , wyślij swoje pytania do odpowiedzi na kosmiczny reporter Neel V. Patel. W tym tygodniu: windy kosmiczne.

We wrześniu naukowcy złożył pracę powiedział, że możliwe byłoby zbudowanie kosmicznego kabla/windy przy użyciu obecnej technologii, co sprawiło, że zacząłem się zastanawiać: co według naukowców jest najbardziej obiecującą metodą budowy kosmicznej windy? I czy zorientowaliśmy się, czy windy kosmiczne byłyby w stanie działać, biorąc pod uwagę wszystkie śmieci kosmiczne na niskiej orbicie okołoziemskiej? — Erin

Dla niedoinformowanych winda kosmiczna jest w zasadzie dokładnie tym, co sugeruje nazwa: windą, która zabierze Cię w kosmos (czy nigdy nie czytałeś Charlie i Wielka Szklana Winda ??) Chodzi o to, aby winda mogła ominąć cały ogień, hałas i inne drogie teatry niezbędne do przeniesienia ładunku poza atmosferę planety w kosmos. Z windą kosmiczną w zasadzie wjeżdżasz na orbitę, tak jakbyś wjeżdżał na najwyższe piętro Burdż Chalifa.

O kosmicznych windach pisaliśmy całkiem niedawno. W rzeczywistości, pisaliśmy o dokładnie tym samym papierze, do którego odnosisz się w swoim pytaniu . Pozwolę, aby ta historia zajęła się ciężką pracą, wyjaśniając, co sugeruje nowy projekt i dlaczego ten ma być tym, który może działać – a zamiast tego po prostu daje ci chudą wersję.

Kosmiczna winda musi jeździć w górę iw dół po kablu. Dla jednego, który ma, powiedzmy, orbitę geosynchroniczną, to jest 26 098 mil kabla. Im dłuższy kabel, tym trudniej zapewnić jego stabilność, aby nie przewrócił się lub nie zerwał z czynników zewnętrznych (skrajne wiatry, trzęsienia ziemi itp.). Niestety, po prostu nie mamy dzisiaj żadnych materiałów, które byłyby wystarczająco mocne, aby utrzymać tak długą, masywną konstrukcję (a na pewno nic, co nie doprowadziłoby do natychmiastowego bankructwa większości narodów).

Naukowcy z najnowszego artykułu sugerują zamiast tego zbudowanie linii kosmicznej zakotwiczonej na Księżycu i zwisającej w kierunku Ziemi. Różne siły działające w takim projekcie są znacznie łatwiejsze do zarządzania, o ile naukowcy uważają, że można zbudować tę linię kosmiczną z konwencjonalnych materiałów.

Czy to oznacza, że ​​wkrótce dostaniemy linię kosmiczną? Nie. Nie musimy nawet zagłębiać się w bardziej skomplikowane problemy fizyki związane z tym pomysłem, aby zobaczyć, dlaczego nie. Ten projekt windy zakończy się nieco bliżej niż orbita geostacjonarna, więc nadal będziemy musieli wymyślić, jak dostać się z powierzchni Ziemi do tego punktu. Nigdy nie zbudowaliśmy żadnej większej struktury na Księżycu, więc jest całkowicie niejasne, w jaki sposób moglibyśmy zakotwiczyć coś tak masywnego i długiego na ciele, które ma tylko 1/6 ziemskiej grawitacji. Pojawiają się pytania, ile wartości otrzymalibyśmy z takiego urządzenia, ponieważ opuszczenie gęstej atmosfery Ziemi i potężnej grawitacji jest kosztowną częścią – nie przybyciem na Księżyc.

Ale załóżmy, że te problemy zostały jakoś rozwiązane. Na drugie pytanie: czy szczątki orbitalne byłyby problemem? Tak, będzie. Kiedy Międzynarodowa Stacja Kosmiczna jest zagrożona trafieniem przez satelitę na orbicie, może odpalić swoje silniki, aby zejść z drogi. Winda kosmiczna, niezależnie od tego, czy jest zakotwiczona na Ziemi, czy na Księżycu, jest statyczna i nieruchoma. Jest na całkowitej łasce każdego obiektu zmierzającego w jego stronę. Może ten obiekt to satelita, który można przenosić. Ale może jest zepsuty lub nieistniejący. A może to śmieci, których nawet nie śledzimy. Jak wspomnieliśmy w innym miejscu, nawet kawałek gruzu o grubości zaledwie milimetrów może spowodować poważne uszkodzenia.

Może jeśli kiedykolwiek wymyślimy, jak sprawić, by kosmiczna winda działała, zrozumiemy również, jak aktywnie oczyścić orbitę Ziemi ze wszystkich śmieci powiększających się z prędkością 20 000 mil na godzinę. Może duży .

ukryć