Könnte ein partieller Weltraumaufzug praktisch und nützlich sein?

Kurz gesagt, nein. Der Grund dafür ist, dass der bei weitem schwierigste Teil, in den Weltraum zu gelangen, in den erdnahen Orbit gelangt. Wie das Sprichwort sagt, wenn Sie das getan haben, sind Sie schon halb am Ziel.

Es wäre schwierig, den Aufzug an nicht verankerten Orten stehen zu lassen. Darüber hinaus würde es die Geschwindigkeit beeinträchtigen, die erforderlich ist, um zu jedem dieser Orte zu gelangen, und wäre am Ende nicht sehr praktisch.

Angesichts dessen wäre das Praktischste, was in dieser Richtung getan werden könnte, eine sehr große Plattform auf einem Berg zu bauen und das Objekt zum Start auf die Spitze der Plattform zu heben. Das bringt nur sehr wenig theoretischen Nutzen, obwohl es den Windwiderstand und dergleichen verringert.

Es gibt jedoch ein System, das Ihnen helfen könnte, sobald Sie die Umlaufbahn erreicht haben, indem Sie magnetische Halteseile verwenden. Ich werde mir nicht die Mühe machen, die gesamte Physik zu erklären, aber ich werde Sie auf Space Tethers verweisen , die es weiter besprechen, und auch eine Grafik von ihrer Website bereitstellen, die es weiter demonstriert.

Praktisch und nützlich - ja. Wirtschaftlich sinnvoll oder technisch möglich? Nicht sicher.

Sicherlich würde es nicht annähernd so viele Materialien erfordern, die so unglaublich langlebig sind wie der "volle Aufzug". Flugzeuge mit Strahltriebwerken sind erheblich billiger und einfacher zu konstruieren und zu betreiben als raketengetriebene Fahrzeuge. Sobald sich jedes Fahrzeug in LEO befindet, kann es einen schubarmen, energiearmen Antrieb wie ein Sonnensegel einsetzen und die Gravitationsgrube der Erde zu einem Bruchteil der Kosten eines entsprechenden Düsenantriebs verlassen. Im Wesentlichen würde dies die Vorteile des Weltraumaufzugs an dem Teil der Reise bieten, an dem seine Vorteile am wichtigsten sind – zwischen der Atmosphäre (wo Düsentriebwerke arbeiten) und dem LEO (wo Orbittriebwerke arbeiten). Derzeit wird diese Lücke mit Raketentriebwerken übersprungen, die einfach extrem kostspielig sind.

So viel zu den Vorteilen. Nun zu den Problemen. Abgesehen von den Problemen, mehrere hundert Kilometer eines Weltraumseils in die Umlaufbahn zu bringen (wir waren dort mit einem klassischen Weltraumaufzug), haben wir einen tatsächlichen Luftwiderstand und keinen Anker, der ihn ziehen und Energie liefern würde, und jedes hochfahrende Fahrzeug würde ziehen es runter. Das Ding würde sich nicht wie ein klassischer Weltraumaufzug selbst tragen, es würde einen eigenen Antrieb benötigen, um es über Wasser zu halten. (OTOH, Treibstoff für diesen Antrieb könnte von denselben Flugzeugen geliefert werden, und es könnte eine der vielen ordentlichen "Orbitalmotoren" sein, keine Notwendigkeit für die lästigen Raketen). Da wäre das ganze Problem, die Nutzlast mit Überschallgeschwindigkeit in der Stratosphäre anzudocken. Bei der Meteorologie der Stratosphäre bin ich mir nicht sicher, aber ich denke, es könnte problematisch sein (allerdings nicht schlimmer als gegen den klassischen Weltraumlift). Und natürlich wären die Nutzungskosten erheblich höher als bei einem klassischen Aufzug, der mit effizienten Elektromotoren Nutzlast vom Boden weit über die geostationäre Umlaufbahn hinaus bringen könnte - während Jets eine Größenordnung billiger als Raketen sind, lassen Elektromotoren Jets in Bezug auf Energie weit hinter sich Effizienz = Betriebskosten.

Ein weiteres Problem: Der aktive Antrieb kann nicht über längere Zeit ausfallen. Im Falle eines klassischen Aufzugs würde er ohne Probleme völlig träge dastehen. Im Falle des Teils würde es fallen. Wenn langwierige Reparaturen erforderlich sind, könnte es in eine höhere Umlaufbahn befördert werden, so hoch wie nötig, und dort im Laufe der Zeit repariert werden, aber unerwartete Fehler würden es einfach zerstören.

Dies ist eine sehr praktische und nützliche Idee. Es wird oft als Skyhook bezeichnet und der Wikipedia-Artikel enthält viele nützliche Informationen und Links dazu.

Die wahrscheinlich nützlichste Eigenschaft eines Skyhook ist sein Potenzial, den Orbitalimpuls im Laufe der Zeit über elektrischen Antrieb zu speichern und schnell auf ein „eingehaktes“ Raumschiff zu übertragen – wodurch der Bedarf an Treibmittel und die damit verbundene Masse reduziert wird.

Das Erreichen von LEO ist der schwierigste Teil, um in den Weltraum zu gelangen, und das gilt für den Treibstoff, den Sie benötigen, um über LEO hinauszugehen. Etwas, das dies reduzieren könnte, ist also sehr wertvoll.

Die größte Herausforderung dabei ist wohl, ein Fahrzeug auf einer suborbitalen Flugbahn mit dem Ende des Skyhook zu verbinden. Das Rendezvous wäre nicht schwer, aber ich vermute, Sie würden nur eine Chance bekommen.