Ich habe in den letzten Jahren in verschiedenen Medien einen hypothetischen „Weltraumaufzug“ gesehen. Ist das wirklich geplant oder nur ein hypothetisches Szenario? Wie wird ein Weltraumaufzug funktionieren, wenn es überhaupt theoretisch möglich ist, einen zu bauen?
Die Idee hinter einem Weltraumaufzug ist es, eine Struktur zu bauen, normalerweise von der Erdoberfläche (obwohl es Vorstellungen von solchen gibt, die nur die untere Atmosphäre berühren) in eine geosynchrone Umlaufbahn (22.000 Meilen) und dann das Gewicht auszugleichen, ähnlich Entfernung der Struktur, die sich über weitere 22.000 Meilen fortsetzt (oder sonst ein großes Gegengewicht)).
Es muss GeoSync sein, damit es im Orbit über demselben Punkt auf der Erde bleibt, wenn Sie es am Boden befestigen möchten.
Bringen Sie jetzt eine Plattform an, die mit Strom versorgt wird und diese Struktur auf- und abklettern kann, und Sie haben einen funktionsfähigen Aufzug zur GeoSync-Umlaufbahn.
Im Prinzip ist alles, was Sie für den Auf- und Abstieg benötigen, Solar- oder Laserenergie. Betrachten Sie die Geschwindigkeit für einen Moment? Wie schnell kann man ein Klettergerät bauen? Es muss 22.200 Meilen zurücklegen. Das kann lange dauern, besonders wenn Sie etwas berühren (die Aufzugsstruktur selbst) und die Reibung begrenzt ist.
Woraus soll es bestehen? Nun, im Moment haben wir nichts Starkes, das hergestellt werden könnte (ich stelle fest, dass einige Kohlenstoff-Nanoröhrchen-Strukturen die entsprechende Festigkeit haben, aber wir können (noch) keine ausreichend großen Strukturen davon herstellen), um die erforderliche Last zu tragen.
Wie Sparr antwortete, sind der Mond oder der Mars aufgrund der niedrigeren LunaSync- oder AreoSync-Umlaufbahnen und der geringeren Schwerkraft leichtere Ziele, wodurch die erforderliche strukturelle Festigkeit verringert wird.
Viele, viele großartige Sci-Fi-Geschichten darüber.
Kim Stanley Robinson hat in seiner „Mars“-Serie einen auf dem Mars, der schließlich von Terroristen zerstört wird und sich dabei mehrmals um den Planeten windet. (Beachten Sie, dass der Umfang der Erde ungefähr 24.000 Meilen beträgt, was verdammt nahe an der Höhe von GeoSync liegt. Also fast zweimal um die Erde (Denken Sie an die Verlängerung auf der Rückseite für das Gleichgewicht))
Ein Weltraumaufzug ist ein hypothetisches Transportmittel zwischen der Erdoberfläche und dem Weltraum. Während die Idee vom Science-Fiction-Autor Arthur C. Clarke populär gemacht wurde, ist die Idee viel älter.
Im Grunde ist ein Weltraumaufzug genau das, wonach er sich anhört. Ein Aufzug, der Sie von der Erdoberfläche zu einem geostationären Satelliten oder einer Raumstation bringt. Theoretisch würde es das Heben von Nutzlasten in den Orbit billiger machen als den Einsatz von Raketen, wie wir es heute tun.
Eine Möglichkeit, dies zu tun, besteht darin, einen Asteroiden einzufangen und ihn in eine geostationäre Umlaufbahn über dem Wendekreis zu bringen. Dann wird ein Kabel konstruiert, das sich von einer Station auf dem Asteroiden zu einer anderen Station auf der Erde erstreckt. Der Asteroid wird so zum Gegengewicht für das Kabel. Stellen Sie sich vor, Sie wirbeln ein Jo-Jo um sich herum. Der Transport von Gegenständen zwischen den beiden Stationen könnte mithilfe von Kletterfahrzeugen erfolgen , die das Kabel erklimmen.
Wie Sie sich vorstellen können, müssen erhebliche technische Hürden genommen werden, bevor so etwas wie ein Weltraumaufzug gebaut werden kann. Eine wesentliche Hürde ist das Kabel selbst bzw. das Material, aus dem es gebaut ist. Die einzige natürliche Substanz, die stark genug ist, um für den Weltraumaufzug verwendet zu werden, ist Diamant. Unter den synthetischen Materialien sind Kohlenstoffnanoröhren ein möglicher Kandidat, obwohl wir noch keine Möglichkeit haben, daraus große Längen zu konstruieren.
Bis jetzt kenne ich nur zwei Gruppen, die einen Weltraumaufzug versuchen: Die LiftPort Group konzentriert sich auf die Erforschung von Kohlenstoffnanoröhren und erwägt einen Mondaufzug als Vorschau für einen terrestrischen Aufzug, und die Obayashi Corporation , die sich das Zieldatum 2050 gesetzt hat Es ist ein Weltraumaufzug.
Es gibt viele andere gute Fragen (und Antworten) hier in Space.SE zu Weltraumaufzügen, also solltest du diese vielleicht auch lesen.
Ein Weltraumaufzug auf der Erde ist vorerst Science-Fiction. Wir haben jedoch die Technologie, um einen auf dem Mond zu bauen. Der Bau eines auf einem beliebigen Körper würde die Kosten für den Start von Nutzlasten in die Umlaufbahn oder darüber hinaus erheblich senken, daher ist dies definitiv ein Ziel und nicht nur eine Hypothese.
Wie es funktionieren würde, stellen Sie sich eine Kreuzung zwischen einem Aufzug und einem Zug vor. Der größte Teil des Aufzugs würde sich außerhalb der Atmosphäre befinden (falls der Körper überhaupt einen hat), sodass sich die Autos sehr schnell bewegen könnten, ohne auf Luftwiderstand zu stoßen.
Ein Weltraumaufzug ist ein Seil mit Kletterer, das einen Planeten oder einen anderen astronomischen Körper (z. B. den Mond) an einem Gleichgewichtspunkt (z. B. einem Lagrange-Punkt oder einer geosynchronen Umlaufbahn) vorbei verbindet, um das „Landen“ und „Starten“ von Nutzlasten zu ermöglichen.
Obwohl ein Erdaufzug an dieser Stelle weitgehend hypothetisch ist (da er davon abhängig ist, dass Kohlenstoff-Nanoröhren, Bor-Nanoröhren oder Graphen in geeigneten Längen hergestellt werden können), hat ein Mondaufzug keine so extremen Materialanforderungen, und eine Vectran-Schnur ist es stark genug, um seine Anforderungen zu erfüllen, und daher sind die Probleme eines Mondaufzugs weniger hypothetische Probleme als vielmehr praktische Probleme (woher genau die Finanzierung für den Bau kommt).
Der Mondaufzug hat auch den entscheidenden Vorteil, dass er den Erdaufzug von einem hypothetischen Problem in ein praktisches Problem verwandeln kann. Der Grund dafür ist, dass eine Wegstation am L1-Lagrange-Punkt des Mondaufzugs in der Lage wäre, eine Pico-Schwerkraft-Anlage aufrechtzuerhalten, was die präzise Herstellung von CNTs viel praktikabler machen und die Schaffung der notwendigen Teile für einen Erdraum ermöglichen würde Aufzug.
Und tatsächlich sind Weltraumaufzüge geplant. Japan plant bis 2050 einen Erdaufzug, und LiftPort in den USA strebt einen Mondaufzug bis 2020 an (obwohl Finanzierungsprobleme letzteres verhindern könnten).
Es gab auch Hinweise darauf, dass Russland, die EU und China Konzepte für Weltraumaufzüge verfolgen könnten (die EU hat viel Geld in die Graphenforschung gesteckt, die sich sowohl auf die Computer- als auch auf die Luft- und Raumfahrttechnik bezieht), und Russland hat in letzter Zeit viel in die Weltraumentwicklung investiert, angeblich mit Blick darauf Kolonialisierung, und dies begann kurz nachdem Papiere über die Machbarkeit eines Mondfahrstuhls veröffentlicht wurden. China hat auch Interesse bekundet, den Mond zu betreten, und aufgrund der hohen Kosten, genügend Treibstoff für die rückläufige Verbrennung und Rückkehr zu schießen, wäre ein Mondaufzug der billigere Weg, um dieses Ziel zu erreichen. Obwohl es bei allen dreien noch offiziell angekündigt werden muss, wird spekuliert, dass sie sich aufgrund seiner Machbarkeit und geringeren Kosten und Nutzen für ihre anderen Ziele einem Mondaufzugskonzept zuwenden werden.
Martin Schröder