Lift în spațiu

A ajunge în spațiu este greu.

În acest moment, este ca și cum

Ai urca pe un munte pe un monociclu.

Cu un rucsac plin de explozivi. Incredibil de lent, nu poți transporta multe lucruri și ai putea muri. O rachetă trebuie să atingă o viteză de aproximativ 40.000 km pe oră pentru a scăpa de pe Pământ. Pentru a ajunge la această viteză rachetele sunt în mare parte containere pentru combustibil cu un vârf mic de sarcină utilă. Acest lucru este rău dacă vrei să mergi pe alte planete pentru că ai nevoie de multe lucruri grele dacă vrei să supraviețuiești și poate chiar să te întorci. Deci, există o modalitate de a ajunge în spațiu cu mai puțin combustibil și mai multă sarcină utilă? Un lucru bun care a rezolvat majoritatea problemelor noastre de transport pe Pământ este ceea ce numim infrastructură. Fie că este vorba de drumuri pentru mașini, porturi de nave sau șine de tren. Am simplificat deplasarea în locuri. Putem aplica aceeași soluție pentru călătoriile în spațiu.

Infrastructura spațială va face ca mersul pe Lună, Marte și chiar mai departe să fie mai simplu și mai ieftin. Grozav, dar ce este mai exact infrastructura spațială? Spre deosebire de un lift spațial al Pământului, care este în prezent ficțiune științifică, Există o tehnologie simplă, dar promițătoare, care nu necesită științe noi, materiale magice sau investiții uriașe. Și acest lucru a fost deja testat cu succes pe orbită. Un cablu și o greutate. Cunoscute ca o legătură. Conceptul este atât de simplu; este surprinzător. Ce-ar fi dacă am pune legături pe o lungime de sute sau mii de kilometri - în spațiu și daca am avea nave spațiale pe care să le folosim ca scări pentru a urca la altitudini mai mari și pentru a prinde viteză? Acest concept este cunoscut sub numele de Skyhook (lit. cer cârlig). Funcționează și mai bine dacă îl facem să se rotească. Un contragreutate ține un cablu lung în loc, în timp ce se rotește în jurul unui cerc.

O legătură rotativă își încetinește vârful în raport cu pământul din partea de jos și o accelerează în vârf ca o catapultă. Acest lucru înseamnă că puteți transfera energie din legătură și obțineți un impuls masiv atunci când este eliberat, mai mult sau mai puțin gratuit, egal cu dublul vitezei de rotație a legăturii. Există deja fibre specializate care pot supraviețui întinderile extraordinare cu care s-ar putea confrunta un Skyhook. Pentru a proteja împotriva tăierilor și coliziunilor de resturi și meteoriți, ne putem arunca legătura într-o pânză de fibre redundante. Deoarece Skyhook-ul nostru ar trece prin același loc de mai multe ori pe zi, acest lucru ar permite micilor navete reutilizabile să țină pasul cu el. Desigur, nu este atât de ușor. În punctul său cel mai de jos, vârful legăturii se scurge prin atmosferă cu aproximativ 12.000km/h. Din cauza atmosferei Pământului, nu putem coborî Skyhook-ul prea mult sau va deveni prea fierbinte de la frecarea cu aerul. Deci, se va scufunda până la o înălțime de 80 până la 150 de kilometri și nu mai jos. Pentru a se potrivi cu acest lucru, vom avea nevoie de nave spațiale specializate care să poată ajunge la legătură.

Deși acest lucru nu este tocmai ușor, este totuși mult mai ieftin decât să obțineți o conservă de aluminiu, umplută cu combustibil de rachetă, care să atingă 40.000km/h. Prinderea vârfului va fi și ea o provocare. Există o perioadă de timp scurtă de doar 60 până la 90 de secunde pentru a găsi un lucru minuscul în cer, mișcându-se la viteza de Mach 12. Pentru a facilita acest lucru, vârful ar putea avea un fel de sfoară de pescuit lungă de un kilometru cu o dronă de navigație care să ajute nava spațială să se conecteze. O altă provocare este să ne menținem Skyhook-ul pe orbită.

Pe măsură ce tot mai multe nave

Se fixează de el și se trag în sus, folosesc impulsul care îl menține pe loc.

Dacă nu facem nimic, acesta va încetini și va pătrunde în atmosferă. Și aici, putem păcăli un pic universul. Skyhook este o baterie de energie orbitală. Este posibil să balansați sarcinile utile care vin și sunt trimise.

Navele care aduc oamenii și materialele acasă pe pământ adaugă energie la legătură, pe care o poate oferi altor nave care pleacă în spațiu. În acest fel, legătura nu pierde energie. Cu cât o folosim mai mult, cu atât devine mai ieftină. Dacă tot pierdem energie cu fiecare impuls, îl putem recupera cu motoare electrice sau chimice mici care corectează regulat poziția legăturii. Un set de legături, unul în jurul pământului și unul în jurul Marte, ar putea face călătorii între planete rapid, drept și cu un cost redus în comparație cu rachetele. Legătura Pământului s-ar așeza pe orbita terestră pentru a apuca oamenii și încărcările utile și a-i arunca pe Marte. Legătura de pe Marte îi prinde și îi încetinește pentru aterizarea la suprafață. În sens invers, legătura ar putea ridica un vehicul care circulă prin atmosfera subțire a lui Marte, la numai aproximativ 1.000 km/h nu mai repede decât avioanele noastre de pe Pământ și zburând se întoarce pe Pământ pentru a fi prins și coborât în ​​jos. Legăturile ar putea scurta călătoriile între ambele planete, de la nouă luni până la cinci sau chiar trei, și reduceți scala rachetelor necesare între 84 și 96 la sută. Și mai bine: oamenii pot să călătorească în relativul lux întrucât ne-am putea permite să investim în confortul pasagerilor.

Călătoria prin Tether (legătură) ar putea însemna locuri de primă clasă spre Marte! Împreună, legături din jurul Pământului și Marte ar putea asigura coloana vertebrală rapidă și eficientă din punct de vedere al costurilor care ar face călătoria spațială accesibilă. Dar să mergem mai departe. Pornind de pe orbita joasă a Marte, o legătură ar putea spori navele către centura asteroidului. Prima navă trimisă unui nou asteroid ar avea nevoie de rachete pentru a încetini la destinație. Sosirile ulterioare pot găsi o legătură în așteptare care să le prindă și să le trimită înapoi gratuit. A ajunge ieftin la asteroizi este un factor major în deschiderea resurselor sistemului solar. Metale prețioase și minerale valoroase ar putea fi livrate pe Marte la doar câteva săptămâni după ce au fost tăiate din asteroidul lor. Ele ar putea constitui blocurile perfecte pentru civilizația noastră interplanetară. Dar de ce să ne oprim aici? Lunile lui Marte sunt foarte convenabile. Nici o altă lună în orbita sistemului solar nu sorbitează așa aproape de planeta lor.

Fobosul este atât de greu încât nu trebuie să ne facem griji pentru încetinirea acestuia, făcându-l punctul de atașare perfect pentru super-legături sub doar 6.000 km lungime. Vârful inferior ar zbura chiar peste suprafața lui Marte și ar fi foarte ușor de prins. Vârful superior ar putea duce navele până la Jupiter și Saturn. Aceeași super-legătură poate apropia și sistemul solar interior. Venus și Mercur sunt la o aruncătură de băț distanță. Spre deosebire de Marte, acestea izbucnesc cu energie solară și sunt bogate în minerale. Pe termen lung, nimic nu împiedică umanitatea să construiască un propulsor zero o rețea de transport pentru planetele terestre, centrată pe lunile marțiene. Legăturile sunt o soluție relativ ieftină și durabilă pentru a face călătoriile în spațiu accesibile și restul sistemului solar accesibil pentru exploatare și explorare. Având în vedere că avem tehnologia pentru a le construi astăzi, chiar nu există o scuză bună pentru a mai aștepta. Părți ale sistemului solar sunt departe, dar ar putea fi foarte aproape.