Bald wird das Fliegen mit Raketen so exzentrisch sein wie lange Strecken in einem Schlafwagen. Natürlich bleiben die Raketen für lange Flüge - zum Beispiel zu anderen Planeten - erhalten, aber wir werden ausschließlich mit dem Aufzug in die Umlaufbahn gelangen. Ausgangspunkt wird eine riesige schwimmende Plattform am Äquator sein, von der aus die Passagiere mit einem Aufzug abgeholt werden, der mit einer Geschwindigkeit von etwa 2000 km / h in den Himmel abhebt. Die erste Station wird eine Weltraumplattform sein, auf der sich die Passagiere bereits schwerelos fühlen. Es wird im Weltraum in einer Höhe von etwa 35.000 km über dem Erdniveau hängen. Die Struktur wird durch einen Asteroiden ausgeglichen, der noch etwa 10.000 km entfernt ist. Wir haben gerade die Idee eines Weltraumaufzugs skizziert.
Viele Generationen von Erdbewohnern haben von einem Turm geträumt, der sich in den Himmel erstreckt. Das bekannteste Projekt dieser Art ist der Turm von Babel, der in der Bibel verewigt ist. Und der Weltraumaufzug wurde vom Leningrader Ingenieur Juri Artsutanow erfunden. Er beschrieb sein Projekt am 31. Juli 1960 in der Zeitung Komsomolskaya Pravda. Der Artikel hieß "Into Space on a Electric Locomotive". Die Idee wurde 1978 mit der Veröffentlichung von Arthur Clarkes Roman "Fountains of Paradise" weltweit bekannt. Im Vorwort zur russischen Ausgabe des Romans in der Zeitschrift Technics for Youth erkannte Clark den Vorrang des sowjetischen Wissenschaftlers an. Heute, als der Weltraumaufzug keine Science-Fiction mehr ist und in die Kategorie vielversprechender Projekte übergeht, ist es interessant zu vergleichen, wie Clarke sich den Aufzug vorgestellt hat und wie moderne Wissenschaftler und Ingenieure ihn sehen.
Gewichtsmanagement
Clarke sah die größte Herausforderung darin, ein Material so stark zu machen, dass es der gesamten Struktur standhält. Er erfand einen superstarken "pseudo eindimensionalen Diamantkristall". Sein Held, Ingenieur Morgan, sagt: „Dies ist das Ergebnis einer 200-jährigen Entwicklung in der Festkörperphysik - eines pseudo-eindimensionalen Diamantkristalls. Dies ist zwar kein absolut reiner Kohlenstoff, es gibt dosierte Mikroeinschlüsse einiger Elemente. Die Massenproduktion solcher Fäden ist nur in orbitalen Industriekomplexen möglich, in denen es keine Schwerkraft gibt, die das Kristallwachstum stört."
Moderne Wissenschaftler beschäftigen sich mit dem gleichen Problem. Ein Turm aus Stahl trägt sein eigenes Gewicht in einer Höhe von etwa 5 km, aus Aluminium - 15 km, aus einer Verbindung aus Kohlenstoff und Epoxidharz - 115 km usw. nicht. Das Hauptproblem bei der Arbeit mit solchen Materialien besteht darin, dass sie einer Dehnung viel besser widerstehen eher als Komprimierung. Dies ist den Herstellern von Wolkenkratzern bekannt, und ihre Erfahrung legt eine Lösung nahe: Die Struktur muss komprimiert werden, während die Materialien, die sie an Ort und Stelle halten, ständig Zugkräften ausgesetzt sind.
Schwimmender Superturm
Werbevideo:
Wo die Basis des Turms platziert werden soll, ist ebenfalls ein ernstes Problem. Offensichtlich sollte der Ort am Äquator sein. Es gibt jedoch viele andere, sich oft gegenseitig ausschließende Faktoren: Das Gelände sollte bergig sein, aber die seismische Aktivität sollte gering sein, Hurrikane und starke Winde sind dort nicht akzeptabel. Ein weiteres Problem ist, dass es am Äquator sehr wenig Land gibt. Clarke traf eine ausgezeichnete Wahl: Die von ihm erfundene Insel Taprobani ist fast identisch mit seiner geliebten Insel Sri Lanka (ehemals Ceylon) und erfüllt fast alle Parameter. Zwar musste er die Höhe des Heiligen Berges verdoppeln und ihn fünf Kilometer lang machen. Der moderne Ansatz ist flexibler - er soll eine schwebende Plattform schaffen. Dies hat eine Reihe von Vorteilen: Sie können überall am Äquator bauen, nicht nur dort, wo Land ist. Bei Bedarf kann die Position der Struktur usw. angepasst werden.
In den Weltraum für ein paar Dollar
Clarks Aufzug war eine Struktur, die auf vier sehr dünnen, 5 cm breiten Gürteln basierte, die auf der Spitze des Berges auf Taprobani Island in einer Höhe von 5 km befestigt waren. Nun wird angenommen, dass die Basis des Aufzugs ein 20 km hoher Turm sein wird, an dessen Spitze ein Raumkabel angebracht wird.
Ansonsten ist Clarks Beschreibung ziemlich modern. „Die Kapseln für Passagiere, Fracht und Kraftstoff bewegen sich mit einer Geschwindigkeit von mehreren hundert Stundenkilometern in den Rohren auf und ab. Da 90% der Energie in das System zurückgeführt werden, werden die Kosten für den Transport eines Passagiers einige Dollar nicht überschreiten. Wenn eine Kapsel zur Erde hinabsteigt, wirken ihre Elektromotoren als magnetische Bremsen, die Elektrizität erzeugen.
Im Gegensatz zu Raumfahrzeugen verbraucht eine solche Kapsel keine Energie, um die Atmosphäre zu erwärmen und Stoßwellen zu erzeugen. Ihre Energie wird an das System zurückgegeben. Das Abfahren elektrischer Züge hilft beim Aufsteigen. Nach den konservativsten Schätzungen ist ein Aufzug hundertmal wirtschaftlicher als jede Rakete."
Wir werden leben
In voller Übereinstimmung mit dem, was im Roman beschrieben wird, gibt es heute eine Armee von Skeptikern. Optimisten argumentieren jedoch, dass die ägyptischen Pyramiden massiver sind als die vorgeschlagene Struktur und ihre Länge deutlich geringer ist als die Gesamtlänge der amerikanischen Autobahnen.
Das Thema Aufzug zieht ständig die Aufmerksamkeit von Wissenschaftlern auf sich. Ein berühmtes Ereignis ist die Konferenz in Seattle, Washington, die vor vielen Jahren von High Lift Systems veranstaltet wurde. Hinter ihr steht die NASA, die mehr als 500 Millionen US-Dollar in das Projekt investiert hat. Die geschätzten Kosten eines solchen Projekts wurden dann auf 10 Milliarden US-Dollar geschätzt.