Pozrite si
Netradičné pohony pri letoch do vesmíru zamestnávajú autorov sci-fi už dávno. Prinajmenšom od Cesty na Mesiac Julesa Verna, kde sa bádatelia nechali vystreliť k nášmu satelitu v delovom projektile.
Ale kým pohon ľahkých družíc pomocou plachiet a slnečného vetra, prípadne laserového lúča, je realizovateľný, vesmírny vlak, alebo vesmírny výťah sú na tom horšie.
Vlakom do vesmíru? Možno na Mesiaci
Napriek vážnym nedostatkom však majú tieto myšlienky priaznivcov. Niektorí nadšenci by v rámci súboja argumentov pre a proti išli až na krv, ale podľa názoru skeptikov, ku ktorým patrí v tomto prípade aj autor týchto riadkov, sú obe technologické myšlienky – vlak, aj vesmírny výťah – dosť problematické.
Problematikou vesmírneho vlaku StarTram sme sa už podrobnejšie zaoberali a pripomenieme len, že je to akýsi Hyperloop obrátený do neba. V skutočnosti ide o elektromagnetické delo, ktoré z vákuového potrubia vystrelí náklad minimálne 1. kozmickou rýchlosťou.
Keďže nedokážeme potrubie „vytiahnuť“ nad hranice stratosféry, na StarTram radšej rýchlo zabudnime. Kabína by pri styku s atmosférou zhorela, nevraviac o náraze. Na druhej strane, takéto riešenie by bolo teoreticky realizovateľné na Mesiaci – vďaka menšej únikovej rýchlosti, aj kvôli chýbajúcej atmosfére.
Výťah má problém
Na našom vesmírnom susedovi by, zhodou okolností, mal väčšie šance na uskutočnenie aj vesmírny výťah. O čo ide? Myšlienka je založená na existencii superpevného nosného lana, ktorého jeden koniec je zakotvený na zemskom povrchu (najlepšie uprostred oceánu) a ten druhý je zakončený protiváhou tak, aby sa ťažisko celej sústavy nachádzalo na geosynchrónnej dráhe (36 000 km nad Zemou).
Po tomto lane by sa pohybovala kabína, schopná dopravovať na obežnú dráhu náklady a, ako dúfajú nadšenci, aj ľudské posádky. Napriek tomu, že sa výskumu tejto koncepcie venuje aj NASA, z mnohých dôvodov ide o riskantný a zatiaľ nerealizovateľný projekt.
Prvým dôvodom je maličkosť – nemáme dostatočne pevné lano, schopné uniesť svoju vlastnú váhu a ešte aj kabínu s nákladom. Nádeje vyvolávajú grafénové nanovlákna, ktoré môžu dosiahnuť teoretickú pevnosť v ťahu až 100 GPa (iné zdroje uvádzajú 63 GPa). To by na vesmírny výťah stačilo, ale v praxi dosahujú grafénové laná podstatne nižšiu pevnosť – podľa magazínu GIZMODO je to len 1 GPa.
Vedci zistili, že za zníženou pevnosťou je nedokonalosť štruktúry grafénu, keď sa pri ohýbaní môže šesťuholníkové usporiadanie atómov uhlíka zmeniť na pentagram, alebo naopak na heptagram. Samotná zmena štruktúry zníži pevnosť uhlíkových nanotrubičiek zo 100 GPa na 40 GPa.
Pri zaťaženom lane kozmického výťahu by sa údajne mohla takáto porucha šíriť po jeho osi ako očko na pančuche a výsledkom by bola katastrofa. Ako uviedol Feng Ding z Polytechnickej univerzity v Hong Kongu, výroba uhlíkových nanotrubiek je vysoko defektná a kvalitné nanotrubky nedokážeme vyrábať vo väčšom množstve.
Časom sa to môže, pochopiteľne, zmeniť, ale vesmírneho výťahu sa sotva dočkáme aj v roku 2050, kedy jeho vznik očakávajú Japonci. Dôvodov je nespočetné množstvo a každý sám o sebe hrozí potenciálnou katastrofou a skazou celého projektu. Podrobnejšie sme sa nimi zaoberali v samostatnom článku.
Pre ilustráciu uveďme len nebezpečné vibrácie nosného lana pri pohybe kabíny, alebo riziko kolízie s družicami, alebo kúskami kozmického odpadu. Výťah nie je ISS, ktorá musí (a môže) občas kvôli kolíznej dráhe s odpadom meniť svoju polohu.
Napriek všetkému je myšlienka kozmického výťahu zaujímavá a má šancu uplatniť sa na Mesiaci, alebo na iných telesách bez atmosféry a tektonickej aktivity. Zo Zeme budeme zatiaľ odkázaní skôr na nosné rakety a raketoplány.
Zdroj