Wäre ein Mond-Weltraumfahrstuhl nur stabil, wenn er Erde-Mond L1 oder L2 passiert?

Ich verstehe, dass Weltraumaufzüge äußerst hypothetisch sind (an der Grenze zu reiner Fiktion), aber sie sollen theoretisch möglich sein.

Meine Fragen beziehen sich darauf, in welchen Längen sich ein Mondraumaufzug befinden könnte. Laut Wikipedia :

Es gibt zwei Punkte im Weltraum, an denen der Docking-Port eines Aufzugs eine stabile, mondsynchrone Position beibehalten könnte: die Erde-Mond-Lagrange-Punkte L1 und L2.

Wenn man bedenkt, dass Weltraumaufzüge durch Zentrifugalkräfte an Ort und Stelle gehalten werden sollen, sehe ich nicht ein, warum Gravitationsgleichgewichtspunkte notwendig sein sollten. Könnte es sein, dass der in Wikipedia beschriebene Mond-Weltraumaufzug hauptsächlich durch die Schwerkraft und nicht durch die Rotation des Mondes an Ort und Stelle gehalten wird? Wenn ja, bedeutet das, dass ein primär zentrifugaler Weltraumaufzug auf anderen Längengraden unmöglich ist (möglicherweise aufgrund der stationären Umlaufbahn außerhalb der Moon's Hill-Sphäre)?

In beiden Fällen sollen Weltraumaufzüge in nichtquatorialen Breiten möglich sein. Bedeutet dies, dass sich zwei oder mehr Weltraumaufzüge auf demselben Längengrad und unter Verwendung desselben Lagrange-Punkts schneiden würden?

Antworten (1)

Damit ein Weltraumaufzug wie beabsichtigt funktioniert, muss er ein Kräftegleichgewicht erreichen. Ein Teil muss den Teil ausgleichen, der von dem Körper angezogen wird, auf dem er steht. Das bedeutet, dass es einen Punkt geben muss, an dem lokal die Gravitationsbeschleunigung gleich der Centipetalbeschleunigung ist. Dies muss jedoch kein Lagrange-Punkt sein – für die Erde wäre es nur die geostationäre Umlaufbahn.

Im Falle eines äquatorialen Mondaufzugs wird er durch L1 oder L2 passieren, da die Mondrotation synchron ist. Aber hätte sich der Mond gedreht, hätte es gerade gereicht, die selenosynchrone Umlaufbahn zu passieren und oben genug Gegengewicht zu haben.

Ein nicht äquatorialer Aufzug wird leicht gekrümmt, da der untere Teil zum Massenmittelpunkt des Körpers hingezogen wird und dies eine nicht parallele Kraft auf das Kabel ausübt. Ich denke, dasselbe wird mit einem in Längsrichtung verschobenen Mondaufzug passieren, der L1 oder L2 nicht passiert. Durch Kontinuität wird es einen Punkt geben, an dem sich die inneren und äußeren Kräfte ausgleichen, aber es wird kein speziell benannter Punkt sein.