Умјетничка илустрација масивног транспортног система свемирског лифта. Будуће верзије технологије могле би се једног дана поправити.
(Слика: © Јапан Спаце Елеватор Ассоциатион)
Свемирски лифтови који би могли возити путнике и терет до и из орбите би могли бити изграђени користећи постојеће материјале, ако технологија узима инспирацију из биологије да се поправи по потреби, открива ново истраживање.
Теоретски, свемирски лифт састоји се од кабла или снопа каблова који се протежу хиљадама километара до протутеже у простору. Ротација Земље задржала би кабл затегнутом, а возила која се пењају ударала су каблом брзином воза.
Вожња свемирским лифтом вероватно ће трајати данима. Међутим, једном када се изгради свемирски лифт, путовање у свемир по технологији могло би бити далеко јефтиније и сигурније него ракетама. Технологија свемирског лифта сада се тестира у стварном животу у јапанском експерименту СТАРС-Ме (скраћено за Спаце Тетхеред Аутономоус Роботиц Сателлите-Мини Елеватор), који је стигао на Међународну свемирску станицу 27. септембра на јапанском роботском теретном броду ХТВ-7. .
Концепт дизала у свемиру сличног беансталку датира из "мисаоног експеримента" из 1895. године руског свемирског пионира Константина Циолковског. Од тада, такве "мегаструктуре" су се често показале у научној фантастици. Кључни проблем у стварању дизала у свемиру је изградња кабла довољно снажног да издржи изванредне силе с којима би се сусрео. ['Стуб до неба': Питања и одговори о свемирским дизателима код аутора Вилијама Форстхена]
Природни избор за конструкцију кабла свемирског лифта су карбонске цеви ширине само нанометар или милијарду метара. Претходна истраживања су открила да се такве угљеничне наноцјевчице могу показати 100 пута јаче од челика при шестини тежине.
Међутим, тренутно научници могу направити угљеничне наноцјевчице највише око 21 инч (55 центиметара). Једна од алтернатива је употреба композита напуњених угљеничним наноцевкама, али оне саме по себи нису довољно јаке.
Сада су истраживачи предложили да цртање инспирације из биологије може помоћи инжењерима да подигну свемирске дизале користећи постојеће материјале. "Надамо се да ће ово некога надахнути да покуша изградити свемирски лифт", изјавио је за Спаце.цом коаутор студије Сеан Сун, инжењер машине са Универзитета Јохнс Хопкинс у Балтимору.
Инспирација за био-лифт
Научници су напоменули да када инжењери пројектују конструкције често захтевају да материјали за ове конструкције делују на половини њихове максималне затезне чврстоће или мање од тога. Овај критеријум ограничава шансе конструкција да пропадну, јер им даје слободу да обраде варијације у чврстоћи материјала или непредвиђене околности. [Хоћемо ли икада престати користити ракете да бисмо достигли свемир?]
Супротно томе, код људи, Ахилова тетива рутински подноси механичка напрезања врло близу својих
Кидање. Биологија може гурнути материјале до својих граница због континуираних механизама поправка, рекли су истраживачи.
"Са самопоправљањем, инжењерске конструкције могу се конструисати другачије и робусније", рекао је Сун.
На пример, мотор који покреће бичере сличне бичевима које многе бактерије користе за погон "врти се са око 10 000 обртаја у минути [обртаја у минути], али такође активно поправља и окреће све своје компоненте на време минута," Сунце је рекло. "Ово је као да возите низ 160 км / х док извадите моторе и мењач како бисте их заменили!"
Истраживачи су развили математички оквир да би анализирали колико дуго може да траје свемирско дизало ако делови његовог тетра насумично доживе рупу, али мегаструктура поседује самопоправку
механизам. Истраживачи су открили да је високо поуздан свемирски лифт могућ помоћу тренутно постојећих материјала ако је подвргнут умереним стопама поправка, као што је роботи.
На пример, имајући у виду комерцијално синтетичко влакно познато као М5, „могућ је привез масе 4 милијарде тона“, рекао је Сун. "Ово је отприлике 10.000 пута већа од [највише] зграде у свету, Бурј Кхалифа. Реалније, нешто попут композита угљеник-наноцеви ће урадити посао."
Дан Попеску, аутор сунца и студија, Дан Попесцу, докторски студент на Универзитету Јохнс Хопкинс, детаљно је описао своја открића у сриједу (17. октобра) у Јоурнал оф тхе Роиал Социети Интерфаце.
