Viele Menschen kennen die biblische Geschichte, wie Menschen sich auf den Weg machten, wie Gott zu werden, und beschlossen, einen Turm zum Himmel zu errichten. Der Herr war wütend und machte es so, dass alle Menschen anfingen, in verschiedenen Sprachen zu sprechen, und der Bau stoppte.
Richtig oder nicht, es ist schwer zu sagen, aber nach Tausenden von Jahren dachte die Menschheit erneut über die Möglichkeit nach, einen Superturm zu bauen. Wenn es möglich ist, ein Zehntausend Kilometer hohes Bauwerk zu bauen, können die Kosten für die Lieferung von Fracht in den Weltraum um fast das Tausendfache gesenkt werden! Der Raum wird ein für alle Mal aufhören, etwas Fernes und Unerreichbares zu sein.
Lieber Raum
Zum ersten Mal wurde das Konzept eines Weltraumaufzugs vom großen russischen Wissenschaftler Konstantin Tsiolkovsky in Betracht gezogen. Er ging davon aus, dass die Zentrifugalkraft unseres Planeten die gesamte Struktur halten würde, wenn Sie einen 40.000 Kilometer hohen Turm bauen würden, ohne ihn fallen zu lassen.
Auf den ersten Blick riecht diese Idee eine Meile entfernt nach Manilovismus, aber denken wir logisch. Heute besteht der größte Teil des Gewichts von Raketen aus Treibstoff, der zur Überwindung der Schwerkraft der Erde verwendet wird. Dies wirkt sich natürlich auch auf den Einführungspreis aus. Die Kosten für die Lieferung eines Kilogramms Nutzlast in die Erdumlaufbahn betragen etwa 20.000 US-Dollar.
Wenn Verwandte die Marmelade an die Astronauten auf der ISS weitergeben, können Sie sicher sein, dass dies die teuerste Delikatesse der Welt ist. Selbst eine englische Königin kann sich das nicht leisten!
Der Start eines Shuttles kostete die NASA zwischen 500 und 700 Millionen US-Dollar. Aufgrund von Problemen in der amerikanischen Wirtschaft war die Führung der NASA gezwungen, das Space-Shuttle-Programm zu schließen und die Funktion der Lieferung von Fracht an die ISS an private Unternehmen auszulagern.
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Politische Probleme kommen zu wirtschaftlichen Problemen hinzu. Aufgrund von Meinungsverschiedenheiten in der ukrainischen Frage haben westliche Länder eine Reihe von Sanktionen und Beschränkungen gegen Russland verhängt. Leider haben sie auch die Zusammenarbeit in der Astronautik angesprochen. Die NASA erhielt von der US-Regierung den Befehl, alle gemeinsamen Projekte mit Ausnahme der ISS einzufrieren. Als Antwort darauf sagte der stellvertretende Premierminister Dmitry Rogozin, dass Russland kein Interesse an einer Teilnahme am ISS-Projekt nach 2020 habe und beabsichtige, zu anderen Zielen und Aufgaben überzugehen, wie der Schaffung einer dauerhaften wissenschaftlichen Basis auf dem Mond und einem bemannten Flug zum Mars.
Höchstwahrscheinlich wird Russland dies zusammen mit China, Indien und möglicherweise Brasilien tun. Es sei darauf hingewiesen, dass Russland die Arbeiten an dem Projekt bereits abschließen würde und westliche Sanktionen diesen Prozess lediglich beschleunigten.
Trotz dieser ehrgeizigen Pläne kann alles auf dem Papier bleiben, wenn keine effizientere und billigere Art der Warenlieferung außerhalb der Erdatmosphäre entwickelt wird. Insgesamt wurden über 100 Milliarden US-Dollar für den Bau derselben ISS ausgegeben! Wie viele „Grüns“benötigt werden, um eine Station auf dem Mond zu erstellen, ist sogar beängstigend.
Ein Weltraumaufzug könnte die perfekte Lösung für das Problem sein. Sobald der Aufzug in Betrieb ist, können die Versandkosten auf zwei Dollar pro Kilogramm sinken. Aber zuerst musst du dir gründlich überlegen, wie du es bauen sollst.
Sicherheitsspanne
1959 entwickelte der Leningrader Ingenieur Juri Nikolajewitsch Artsutanow die erste funktionierende Version des Weltraumaufzugs. Da es aufgrund der Schwerkraft unseres Planeten unmöglich ist, einen Aufzug von unten nach oben zu bauen, schlug er vor, das Gegenteil zu tun - von oben nach unten zu bauen. Dazu musste ein spezieller Satellit in eine geostationäre Umlaufbahn (ca. 36.000 Kilometer) gestartet werden, wo er sich über einem bestimmten Punkt am Erdäquator positionieren musste. Beginnen Sie dann mit dem Zusammenbau der Kabel auf dem Satelliten und senken Sie sie allmählich zur Oberfläche des Planeten ab. Der Satellit selbst spielte auch die Rolle eines Gegengewichts und hielt die Kabel ständig gespannt.
Die breite Öffentlichkeit konnte diese Idee ausführlich kennenlernen, als Komsomolskaya Pravda 1960 ein Interview mit Artsutanov veröffentlichte. Das Interview wurde auch von den westlichen Medien veröffentlicht, wonach die ganze Welt bereits "Aufzugsfieber" erlebt hat. Besonders eifrig waren Science-Fiction-Autoren, die schillernde Bilder der Zukunft malten, deren unverzichtbares Merkmal der Weltraumaufzug war.
Alle Experten, die die Möglichkeit der Erstellung eines Aufzugs untersuchen, sind sich einig, dass das Haupthindernis für die Umsetzung dieser Idee das Fehlen eines ausreichend starken Materials für die Kabel ist. Nach Berechnungen sollte dieses hypothetische Material einer Spannung von 120 Gigapascal standhalten, d.h. über 100.000 Kilogramm pro Quadratmeter!
Die Festigkeit von Stahl beträgt ungefähr 2 Gigapascal, für besonders starke Versionen - maximal 5 Gigapascal für Quarzfasern - etwas mehr als 20. Dies ist einfach ungeheuer wenig. Die ewige Frage stellt sich: Was tun? Nanotechnologie entwickeln. Der vielversprechendste Kandidat für die Rolle eines Kabels für einen Aufzug könnten Kohlenstoffnanoröhren sein. Nach Berechnungen sollte ihre Stärke viel höher sein als die minimalen 120 Gigapascal.
Im Moment konnte die haltbarste Probe einer Belastung von 52 Gigapascal standhalten, in den meisten anderen Fällen platzten sie jedoch im Bereich von 30 bis 50 Gigapascal. Im Rahmen von Langzeitforschung und Experimenten gelang es Spezialisten der University of Southern California, ein unerhörtes Ergebnis zu erzielen: Ihre Röhre hielt einer Spannung von 98,9 Gigapascal stand!
Leider war dies ein einziger Erfolg, und es gibt ein weiteres bedeutendes Problem mit Kohlenstoff-Nanoröhren. Nicholas Pugno, Wissenschaftler an der Polytechnischen Universität Turin, kam zu einem enttäuschenden Ergebnis. Es stellt sich heraus, dass selbst aufgrund der Verschiebung eines Atoms in der Struktur von Kohlenstoffrohren die Festigkeit eines bestimmten Bereichs um 30% stark abnehmen kann. Und das alles trotz der Tatsache, dass die bisher am längsten erhaltene Nanoröhrenprobe nur zwei Zentimeter beträgt. Und wenn man berücksichtigt, dass die Länge des Kabels fast 40.000 Kilometer betragen sollte, scheint die Aufgabe einfach unmöglich.
Müll und Stürme
Ein weiteres sehr ernstes Problem betrifft Weltraummüll. Als sich die Menschheit in einer erdnahen Umlaufbahn niederließ, nahm sie eine ihrer beliebtesten Beschäftigungen ein - den umgebenden Raum mit den Produkten ihrer lebenswichtigen Aktivität zu verunreinigen. Ganz am Anfang waren wir darüber nicht besonders besorgt. „Der Raum ist schließlich unendlich! - Wir haben argumentiert. - Wirf das Stück Papier, und sie wird weiter gehen und durch die Weiten des Universums surfen!"
Damals gaben wir auf. Alle Trümmer und Überreste fliegender Fahrzeuge sind dazu verdammt, für immer Windkreise um die Erde zu winden, die von ihrem starken Gravitationsfeld erfasst werden. Sie müssen kein Ingenieur sein, um herauszufinden, was passiert, wenn eines dieser Trümmerstücke auf das Kabel trifft. Aus diesem Grund streiten sich Tausende von Forschern aus der ganzen Welt über die Beseitigung der erdnahen Deponie.
Auch die Situation mit der Basis des Aufzugs auf der Oberfläche des Planeten ist nicht ganz klar. Ursprünglich sollte eine feste Basis am Äquator geschaffen werden, um die Synchronisation mit einem geostationären Satelliten sicherzustellen. Dann ist es jedoch unmöglich, die schädlichen Auswirkungen von Hurrikanwinden und anderen Naturkatastrophen auf den Aufzug zu vermeiden.
Dann kam die Idee, die Basis auf einer schwimmenden Plattform zu befestigen, die Manöver durchführen und Stürme "vermeiden" könnte. In diesem Fall müssen die Bediener im Orbit und auf der Plattform alle Bewegungen mit chirurgischer Präzision und absoluter Synchronisation ausführen, da sonst die gesamte Struktur zur Hölle fährt.
Kopf hoch
Trotz all der Schwierigkeiten und Hindernisse, die auf unserem dornigen Weg zu den Sternen liegen, sollten wir unsere Nase nicht hängen lassen und dieses zweifellos einzigartige Projekt in den Hintergrund rücken. Der Weltraumaufzug ist kein Luxus, sondern ein wichtiger Gegenstand.
Ohne sie wäre die Besiedlung des nahen Weltraums äußerst arbeitsintensiv, kostspielig und könnte viele Jahre dauern. Es gibt natürlich Vorschläge zur Entwicklung von Anti-Schwerkraft-Technologien, aber dies ist eine zu weit entfernte Perspektive, und in den nächsten 20 bis 30 Jahren wird ein Aufzug benötigt.
Der Aufzug wird nicht nur zum Heben und Senken von Lasten benötigt, sondern auch als "Mega-Sling". Mit seiner Hilfe ist es möglich, Raumschiffe in den interplanetaren Raum zu bringen, ohne große Mengen dieses kostbaren Treibstoffs auszugeben, der sonst zur Beschleunigung des Schiffes verwendet werden könnte. Von besonderem Interesse ist die Idee, mit einem Aufzug die Erde von gefährlichen Abfällen zu reinigen.
Beispielsweise können abgebrannte Brennelemente aus einem Kernkraftwerk in versiegelte Kapseln gefüllt und dann direkt zur Sonne geschickt werden, wofür es ein Kinderspiel ist, einen solchen Booger zu verbrennen.
Seltsamerweise ist die Umsetzung einer solchen Idee jedoch eher eine Frage der Wirtschaft oder Wissenschaft, sondern der Politik. Wir müssen uns der Wahrheit stellen - kein Land der Welt kann ein solch grandioses Projekt unabhängig meistern. Internationale Zusammenarbeit ist unabdingbar.
Zunächst ist die Beteiligung der USA, der Europäischen Union, Chinas, Japans, Indiens, Brasiliens und natürlich Russlands wichtig. Was auch immer man sagen mag, man muss sich an den Verhandlungstisch setzen und eine Pfeife des Friedens rauchen. Also, Leute, lasst uns zusammen leben und wir werden Erfolg haben!
Adilet URAIMOV
