Lad os være ærlige, at lancere ting i rummet med raketter er en temmelig ineffektiv måde at gøre tingene på. Ikke kun er raketter dyre at bygge, de har også brug for et ton brændstof for at opnå flugthastighed. Og mens omkostningerne ved individuelle lanceringer reduceres takket være koncepter som genanvendelige raketter og rumplaner, kunne en mere permanent løsning være at bygge en rumløft.
Og selvom et sådant projekt med mega-engineering simpelthen ikke er gennemførligt lige nu, er der mange videnskabsmænd og virksomheder over hele verden, der er dedikeret til at gøre en rumløft til virkelighed inden for vores levetid. For eksempel oprettede et team af japanske ingeniører fra Shizuoka Universitets fakultet for ingeniørarbejde for nylig en skalamodel af en rumslift, som de vil lancere i rummet i morgen (den 11. september).
Konceptet for en rumslift er ganske enkelt. Grundlæggende kræver det opførelse af en rumstation i geosynkron bane (GSO), som er bundet til Jorden af en trækstruktur. En modvægt ville være knyttet til den anden ende af stationen for at holde bindemidlet lige, mens Jordens rotationshastighed sikrer, at den forbliver over det samme sted. Astronauter og besætninger ville rejse op og ned i bunden i biler, hvilket ville fjerne behovet for raketfartøjer helt.
Af hensyn til deres skalamodel skabte ingeniører fra Shizuoka University to ultra-små CubeSats, som hver måler 10 cm (3,9 tommer) på en side. Disse er forbundet med et ca. 10 meter langt (32,8 ft) stålkabel, en container, der fungerer som en rumslift, bevæger sig langs kablet ved hjælp af en motor, og kameraer monteret på hver satellit overvåger containerens fremskridt.
Mikrosatellitterne er planlagt til at blive lanceret til Den Internationale Rumstation (ISS) den 11. september, hvor de derefter vil blive udsendt til rummet med henblik på testning. Sammen med andre satellitter gennemføres eksperimentet af H-IIB-køretøj nr. 7, der vil blive lanceret fra Tanegashima Space Center i Kagoshima Prefecture. Mens lignende eksperimenter, hvor kabler blev forlænget i rummet, tidligere er blevet udført, vil dette være den første test, hvor et objekt flyttes langs et kabel mellem to satellitter.
Som en Shizuoka-universitets talsmand blev citeret for at sige i en artikel af AFP: "Det vil være verdens første eksperiment til at teste elevatorbevægelse i rummet."
”I teorien er en rumfarve meget plausibel. Rumrejser kan blive noget populært i fremtiden, ”tilføjede Shizuoka University ingeniør Yoji Ishikawa.
Hvis eksperimentet viser sig at være vellykket, vil det hjælpe med at lægge grundlaget for en faktisk rumløft. Men selvfølgelig er der stadig mange vigtige udfordringer, der skal løses, før der kan bygges noget, der nærmer sig en rumhejs. Blandt disse er det materiale, der bruges til at opbygge bindemidlet, som skal være både let (for ikke at kollapse) og have en utrolig trækstyrke til at modstå spændingen fremkaldt af centrifugalkraften, der virker på elevatorens modvægt.
Hertil kommer, at bindemidlet også skulle modstå tyngdekraften fra Jorden, Solen og Månen, for ikke at nævne de belastninger, der er fremkaldt af Jordens atmosfæriske forhold. Disse udfordringer blev betragtet som uovervindelige i løbet af det 20. århundrede, da konceptet blev populariseret af forfattere som Arthur C. Clarke. Ved århundredeskiftet begyndte forskere imidlertid takket være opfindelsen af carbon nanorør at genoverveje ideen.
Fremstilling af nanorør i den skala, der er nødvendig for at nå en station i GSO, er dog stadig langt ud over vores nuværende kapacitet. Derudover hævder Keith Henson - en teknolog, ingeniør og medstifter af National Space Society (NSS) - at carbon nanorør simpelthen ikke har den nødvendige styrke til at udholde de slags belastninger, der er involveret. Til dette har ingeniører foreslået at bruge andre materialer, såsom diamant nanofilament, men produktion af dette materiale i den krævede skala overstiger også vores nuværende kapacitet.
Der er også andre udfordringer, som inkluderer, hvordan man undgår rumrester og meteoritter fra at kollidere med rum elevatoren, hvordan man transmitterer elektricitet fra Jorden til rummet og sikrer, at bindemidlet er modstandsdygtigt mod højenergi kosmiske stråler. Men hvis og når en rumslift kunne bygges, ville den have enorme gevinstudbetalinger, ikke mindst hvis det er muligheden for at transportere besætninger og gods til rummet for langt mindre penge.
I 2000, før udviklingen af genanvendelige raketter, var omkostningerne til at placere nyttelast i geostationær bane ved anvendelse af konventionelle raketter omkring US $ 25.000 pr. Kg (11.000 $ pr. Pund). Ifølge estimater udarbejdet af Spaceward Foundation er det imidlertid muligt, at nyttelast kunne overføres til GSO for så lidt som $ 220 pr. Kg ($ 100 pr. Pund).
Derudover kunne elevatoren bruges til at indsætte næste generations satellitter, såsom rumbaserede solarrays. I modsætning til jordbaserede solarrays, der er underlagt dag / natcyklus og skiftende vejrforhold, vil disse arrays kunne samle strøm 24 timer i døgnet, 7 dage om ugen, 365 dage om året. Denne magt kunne derefter stråles fra satellitterne ved hjælp af mikrobølgeremittere til modtagerstationer på jorden.
Rumskibe kunne også samles i kredsløb, en anden omkostningsbesparende foranstaltning. I øjeblikket skal rumfartøjer enten samles fuldstændigt her på Jorden og lanceres i rummet, eller for at få individuelle komponenter lanceret i kredsløb og derefter samles i rummet. Uanset hvad, det er en dyr proces, der kræver tunge løfteraketter og tonsvis af brændstof. Men med en rumslift kunne komponenter løftes til kredsløb for en brøkdel af omkostningerne. Endnu bedre kunne autonome fabrikker placeres i kredsløb, der kunne være i stand til både at bygge de nødvendige komponenter og samle rumfartøjer.
Så lidt underligt, hvorfor flere virksomheder og organisationer håber at finde måder at overvinde de tekniske og tekniske udfordringer, som en sådan struktur ville medføre. På den ene side har du International Space Elevator Consortium (ISEC), et datterselskab af National Space Society, der blev dannet i 2008 for at fremme udviklingen, konstruktion og drift af en rumløft.
Så er der Obayashi Corporation, der arbejder med Shizuoka University for at skabe en rumslift i år 2050. I henhold til deres plan ville elevatorens kabel bestå af et 96.000 km (59.650 mi) carbon nanorørkabel, der er i stand til at transportere 100 -ton klatrere. Det vil også bestå af en flydende jordhavn med en diameter på 400 m (1312 ft) og en modvægt på 12.500 ton (13.780 amerikansk ton).
Som professor Yoshio Aoki fra Nihon University College of Science and Technology (der fører tilsyn med Obayashi Corp.'s rumhejseprojekt) sagde: “[En rumløft] er vigtig for industrier, uddannelsesinstitutioner og regeringen at gå sammen om teknologisk udvikling .”
Indrømmet, at omkostningerne ved bygning af en rumslift ville være enorme og ville sandsynligvis kræve en samordnet international og multinationær indsats. Og der er stadig betydelige udfordringer, der kræver betydelig teknologisk udvikling. Men for denne engangsudgift (plus omkostninger til vedligeholdelse) ville menneskeheden have uhindret adgang til plads i overskuelig fremtid og til betydeligt reducerede omkostninger.
Og hvis dette eksperiment viser sig at være vellykket, vil det give vigtige data, der en dag kan informere oprettelsen af en rumslift.
