Winda kosmiczna - czy da się ją zbudować?
Czy z satelity krążącego po orbicie geostacjonarnej dałoby się spuścić linę i transportować nią w kosmos przedmioty czy ludzi? Czy można w ten sposób zbudować windę kosmiczną?
© Vadimsadovski - stock.adobe.com
Zbudowanie kosmicznej windy z powierzchni naszej planety do satelity, który krąży nad równikiem po orbicie geostacjonarnej, czyli krążącej z taką samą prędkością z jaką obraca się Ziemia, jest w teorii możliwe. Warto dodać, że po orbicie geostacjonarnej powinien poruszać się środek ciężkości takiej windy.
Warto zauważyć, że siła odśrodkowa stałaby się siłą napędu takiej windy w pewnych rozwiązaniach konstrukcyjnych.
Główna przeszkoda
Najpoważniejszą przeszkodą w budowie windy kosmicznej jest brak materiałów, które nadawałyby się do budowy liny. Budowa windy wymaga liny, która wytrzyma własny ciężar mimo długości dziesiątek tysięcy a nawet ponad 100 tysięcy kilometrów (w zależności od rożnych rozwiązań).
Kandydatami na takie materiały są obecnie włókna z nanorurek węglowych lub rurki węglowe.
Niestety żaden tradycyjny materiał nie nadaje się do budowy takiej długiej liny. Lina taka musi być wyjątkowo wytrzymała na rozciąganie i jednocześnie lekka.
Prędzej czy później możliwe jest zderzenie kosmicznej windy z niektórymi satelitami i kosmicznymi śmieciami. Trzeba więc rozwiązać także ten problem.
Awaria znacznie powyżej orbity geostacjonarnej może spowodować wejście obiektu na orbitę Słońca i praktycznie niweluje szanse na ratunek.
Z uwagi na czas podróży (ponad tydzień), narażenie na promieniowanie z Pasa Van Allena, podróż człowieka w takiej windzie jest mało prawdopodobna.
Co ciekawe, współczesna technologia umożliwia zbudowanie wind na Marsie i Księżycu, z uwagi na dużo mniejszą grawitację tych ciał niebieskich.
Przeciwwaga
Aby spełnić warunek poruszania się środka ciężkości windy po orbicie geostacjonarnej trzeba przedłużyć znacznie linę w drugą stronę satelity tak, że łącznie jej długość powinna wynosić 143 miliony metrów! To zapewni przeciwwagę. Można sobie też wyobrazić zastosowanie w celu przeciwwagi jakiejś asteroidy, której jednak przyholowanie prawdopodobnie przysporzy jeszcze więcej trudności technicznych.
Po co budować windę kosmiczną?
Wynoszenie ciężarów za pomocą rakiet jest niezwykle kosztowne. System kosmicznych wind znacznie obniżałby koszt takiego transportu. Szacuje się, że niezbędną masę dla takiej kosmicznej windy można wynieść za pomocą 1-2 rakiet. Resztę można wynieść już za pomocą samej windy.
Czy rzeczywiście ktoś pracuje nad kosmiczną windą?
Jeśli wierzyć doniesieniom prasowym, nad rozwiązaniem kosmicznej windy myślała już NASA, pracują Chińczycy, Japonia, Rosjanie. Jak do tej pory są to prace koncepcyjne i prace nad materiałami do ewentualnej budowy takiej windy. Czy budowa kosmicznej widy rozpocznie się? Myślę, że przekonamy się już w niedalekiej przyszłości, a pierwsze próby pojawią się w najbliższych dwóch dziesięcioleciach.
Ostatnio opublikowane w Pytajniku
Zobacz też
Pierwsza prędkość kosmiczna
Aby ciało to poruszało się po orbicie kołowej wokół Ziemi należy mu nadać tak zwaną pierwszą prędkość kosmiczną. Co to jest orbita geostacjonarna?
Druga prędkość kosmiczna
Druga prędkość kosmiczna jest to najmniejsza z możliwych prędkości, jaką należy nadać ciału przy powierzchni Ziemi, aby mogło oddalić się do nieskończoności. Jest to tak zwana prędkość ucieczki.
Mechanika
Mechanika to dział fizyki, który bada ruch ciał fizycznych. Ruch oznacza zmianę stanu ciała w ujęciu zmiany położenia, orientacji w przestrzeni, energii i innych wielkości fizycznych.
Astronomia
Astronomia – to dziedzina nauki, zajmująca się badaniem ciał niebieskich takich jak gwiazdy, planety, mgławice, galaktyki, komety, asteroidy itp. oraz zjawisk, które zachodzą w kosmosie.
Grawitacja
Grawitacja albo inaczej ciążenie powszechne to jedno z czterech podstawowych oddziaływań w przyrodzie. Dowolne ciała obdarzone masą przyciągają się wzajemnie.
© medianauka.pl, 2019-10-05, A-3692