سوف تخفض هذه المصاعد تكلفة السفر نحو الفضاء بنسبة 99 بالمائة.
المصعد الفضائي
بتكلفة تقارب النصف مليار دولار. المبلغ الذي على ناسا أن تدفعه لوكالة الفضاء الروسية لإرسال روادها إلى الفضاء بحسب تقرير المفتش العام لوكالة ناسا. وهذا قط لإرسال ستة رواد أي ما يقارب ال85 مليون دولار للمقعد. ويكلف القمر الصناعي ما بين 10 إلى 30 مليون دولار لكل طن متري ترسله إلى الفضاء اعتماداً على الشركة المرسلة. ولكن هناك وسيلة أقل تكلفة بكثير من الصواريخ ألا وهي مصاعد الفضاء.
منذ أن ألهم برج إيفل العالم الروسي كونستانتين تسيولكوفسكي. ظل مستقرؤوا المستقبل يغازلون فكرة المصاعد الفضائية منذ عام 1895. استنتج تسيولكوفسكي أنه إذا تم بناء برج بارتفاع 35800 كيلومتر، فإنه سيصل إلى مدار ثابت بالنسبة للأرض ويمكن أن ترسل حينها الحمولات إلى الفضاء الخارجي. هذا المفهوم ليس مختلفاً عن المصاعد الحالية بشكل كبير.
أعادت دراسة أجرتها وكالة ناسا عام 2002 من قبل الدكتور براد إدواردز تنشيط المجتمع العلمي باستخدام ما يُعتبر اليوم مصعدًا فضائيًا في العصر الحديث. وفقًا للدراسة ، يمكن أن يعمل الكابل المرن والمتين المزود بثقل موازن للمحطة الفضائية كمصعد فضائي قابل للتطبيق.
يمكن لـ”المتسلق” الميكانيكي – باستخدام الرفع المغناطيسي أو البكرات على طول الحبل – أن يحمل أطنانًا كثيرة من المعدات أو الأشخاص إلى المدار. على الرغم من أن مثل هذا المشروع سيكلف عشرات المليارات، فإنه سيدفع في النهاية تكاليف نفسه من خلال توفير رحلات فضائية أرخص بكثير لسوق موسع بشكل كبير.
نظريات البناء
يقترح تقرير عام 2014 الصادر عن الأكاديمية الدولية للملاحة الفضائية حبلًا يمتد إلى ما بعد المدار الثابت بالنسبة للأرض. يمكن أن يحمل الكابل، الذي تم تثبيته بواسطة مرساة ثقيلة بوزن 170 حافلة مدرسية، كيلوغرامًا واحدًا إلى المدار المتزامن مع الأرض مقابل 500 دولار، مقابل السعر الحالي البالغ 20 ألف دولار للكيلوغرام الواحد عبر الصواريخ التقليدية.
شارك الدكتور بيتر سوان في تأليف تقرير الأكاديمية الدولية للملاحة الفضائية وهو رئيس الاتحاد الدولي لمصاعد الفضاء. وهذا الإتحاد هو جمعية مهنية لعشاق المصاعد الفضائية الذين يدافعون عن الهيكل الضخم. وقال إن المصاعد الفضائية تقدم “فتحًا لرؤيتنا نحو مستقبل البشرية”.
قال سوان لـFuturism: “هناك حركة هائلة للانتقال بعيدًا عن الكوكب”. “يمكن للمصاعد الفضائية أن تقفز وتساعد العملية برمتها عن طريق خفض تكلفة التزامن الأرضي وما بعده.”
قال سوان، مهندس الأقمار الصناعية عن طريق التجارة ، إن المصعد العامل سيقلل من تكلفة إطلاق الأقمار الصناعية والبعثات بنسبة 99 في المائة.
يهدف مفهوم مختلف من قبل تحوت إلى بناء مصعد بارتفاع 20 كيلومترًا فقط (12.4 ميلًا) لإطلاق رحلات صاروخية بتكلفة أقل للوقود. لكن تحوت و IAA يواجهان نفس العقبة مثل جميع تصميمات المصاعد الفضائية الأخرى: المواد.
مقالة ذات صلة : سطح عطارد مغطى بالألماس
مشكلة المواد
المصدر: Timur lenk/Wikimedia Commons
المادة التي يكون منها الحبل يجب أن تكوية قوية بشكل لا يصدق حتى تتحمل الضغط الهائل. هذا لأن الجاذبية تتناقص كلما ابتعدت عن الأرض، لذلك يجب أن تدعم قوة شد الكابل حوالي 5000 كيلومتر من نقطة الإنطلاق.
اعتقد المهندسون أن الحبل يمكن أن يكون مصنوعًا من أنابيب نانوية كربونية فائقة المرونة وصلبة، لكن دراسة أجرتها جامعة هونغ كونغ للفنون التطبيقية استبعدتها هذا العام. ومن المحتمل أيضًا أن تكون نسخة من خيوط النانو الماسية التي اكتشفها الباحثون في أواخر عام 2015 هي المفتاح.
قال سوان إن خيوط النانو الماسية قد تعمل، لكنها لا تزال تعتقد أن الأنابيب النانوية الكربونية ستكون حاسمة في بناء حبل المصعد الفضائي، على الرغم من الدراسة الجديدة لجامعة هونغ كونغ للفنون التطبيقية.
قال سوان: “لا أعتقد أن أيًا من العاملين في مصعد الفضاء الذين يعملون مع الأنابيب النانوية الكربونية قد شعروا بالخوف من هذا البيان”.
إذا هل المواد متوفرة؟
الخلاصة: المواد غير موجودة – حتى الآن. لكن يمكننا أن نرى المواد المناسبة تخرج قبل عام 2030، وفقًا لدراسة نُشرت في مجلة New Space.
مشكلة المواد لا تمنع اليابانيين من محاولة بناء مصعد فضائي. المركبة المدارية STAR-C من جامعة شيزوكا في طريقها إلى محطة الفضاء الدولية وستختبر كيفلر في الفضاء لمعرفة ما إذا كانت المادة يمكن أن تعمل.
“سوف يقومون بمحاكاة ما يمكن أن يفعله متسلق الحبل على كيفلر. سيكون ذلك خطوة كبيرة إلى الأمام في معرفة الحبال الفضائية ومصاعد الفضاء” قال سوان. “أنا أحيي نشاطهم.”
التزمت شركة أوباياشي للإنشاءات أيضًا ببناء مصعد فضائي بحلول عام 2050.
ونظرًا لأن الجاذبية ليست قوية على القمر أو المريخ كما هي على الأرض ، فلدينا بالفعل المواد – مثل كيفلر – لبناء حبال المصاعد الفضائية على هذه الأجرام السماوية الأصغر. لذلك يمكن للمستعمرين في الفضاء في المستقبل القريب الاستفادة من التكنولوجيا.
مصاعد الفضاء الشمسية
تقدم مصاعد الفضاء أيضًا طريقة لتوليد كميات هائلة محتملة من الكهرباء الشمسية. وذلك لأن الألواح الشمسية في الفضاء الخارجي – حيث يكون ضوء الشمس غير مرشح. يمكن أن تمتص طاقة أكبر بكثير من تلك الموجودة على الأرض. قال سوان إن المصفوفة يمكنها بعد ذلك أن تشع الكهرباء إلى الأرض، متجاوزة خطوط الكهرباء تمامًا.
قال سوان: “المفتاح هو وضع مصفوفات شمسية بحجم فدان في [ارتفاع] متزامن مع الأرض، وإرسال الطاقة إلى الأرض بتكلفة منخفضة للغاية”.
يصور فيلم الخيال العلمي غاندام لعام 2009 عالماً يعتمد فيه البشر على عدد قليل من المصاعد المدارية لتزويد الكوكب بالطاقة الشمسية بشكل شبه كامل. هل يمكن أن يكون شيء مثل ذلك في مستقبلنا؟
يعتقد سوان في النهاية أن مصاعد الفضاء ستوسع “فتحة الروح البشرية”.
قال سوان: “من خلال الوصول إلى الفضاء بتكلفة منخفضة للغاية ، يمكنك فتح العقل البشري ، لذا فإن الانتقال بعيدًا عن الكوكب ليس حلماً ، ولكنه حقيقة”. “يمكننا التحدث عن الذهاب إلى المريخ ، والذهاب إلى القمر ، ووجود مستعمرة تدور حول الأرض.”
