https://frosthead.com

Хората все още се опитват да построят космически асансьор

Представете си куха кула с тънки хартиени стени. Сега го представете от най-лекия и здрав материал в света - може би от нанокарбон или графен влакна - със страни 12 мили широки и 22 000 мили височина. Транспортните коли се изкачват нагоре и надолу по лицето му, към и от геосинхронна орбита.

Това, което изобразявате, е асансьор до космоса - както е описано от сър Артър К. Кларк в романа си от научна фантастика от 1979 г. „Фонтаните на рая“.

Книгата на Кларк беше първият популярен разказ на идея, описана през 1895 г. от руския учен Константин Циолковски, който предвиждаше "небесен замък" в космоса, прикрепен към Земята от масивна кула. През 1960 г. руски инженер Юрий Арцутанов описва по-модерна версия. Едва през 1975 г., когато инженер на име Джером Пиърсън публикува технически документ за концепцията, идеята за асансьор в космоса привлече каквото и да било истинско внимание. Кларк се опитваше сериозно върху експертния опит на Пиърсън да напише книгата.

Новият документален филм Sky Line изследва защо представата за космически асансьор продължава да съществува въпреки големите технологични пречки и някои също толкова големи междуличностни разриви. След като беше премиерен през ноември 2015 г. на филмовия фестивал DocNYC в Ню Йорк, филмът вече е достъпен онлайн и ще бъде показан на DC Environmental Film Festival и други независими фестивали през цялата 2016 година.

Новият документален филм <em> Sky Line </em> профилира група хора, които са работили върху концепцията за космически асансьор. Новият документален филм Sky Line профилира група хора, които са работили върху концепцията за космически асансьор. (Джони Лийън и Мигел Дрейк-Маклафлин)

Ето какво общо имат всички предложения за асансьори: От платформа, закотвена в океана някъде по екватора, асансьорните коли ще пътуват нагоре и надолу по връзките с дебел кабел или широка, плоска лента, направена от материал на основата на въглеродни нанотръби, поддържан опънат от противотежест на 62 000 мили над Земята. Използвайки ролки или магнитна левитация, за да изкачат тетъра, на автомобилите може да са необходими само пет часа, за да завършат пътуването до геосинхронна орбита, но с малка част - може би 1/100-та - от цената на днешните ракетни изстрелвания.

Колкото и странно да изглежда, космическият асансьор би направил достигането до пространство достъпно, достъпно и потенциално много доходоносно. Но защо все още не се е случило, основно се свежда до материали - дори най-добрите от съвременните супер-здрави и супер леки материали все още не са достатъчно добри, за да поддържат космически асансьор.

Не заради липса на опит, обаче. Изследователите на Penn State обявиха през 2014 г., че са създали диамантени нанотръби в лабораторията, които моделирани в компютърни симулации от австралийски изследователи предполагат, че могат да бъдат по-силни и гъвкави, отколкото първо се смяташе. Изследванията в областта на въглеродните нанотръби (CNT) продължават, а новият напредък в изследванията за графен изглежда се обявява всеки месец.

В Sky Line режисьорите Джони Лихан и Мигел Дрейк-Маклафлин профилират група хора, работили в тясно сътрудничество с концепцията за космически асансьор. Историята следва най-задълбочените усилия към днешна дата за изграждане на космически асансьор, включително финансиране от НАСА за изследвания, дизайн и дори предизвикателства в стил XPRIZE, проведени през 2011 г. Мотивацията им да създадат филма произтича от непрекъснатите дискусии помежду си и приятели относно настоящото състояние на американската космическа технология.

„Има тази идея, която се отказахме от космоса, след като НАСА е оттеглила совалката и не правим нищо, за да я заменим“, казва Лийън. „Но хората не разбират, че НАСА е много жив и здрав и работи върху невероятен брой визионерски неща. Разбрахме, че се случва много, дори да не работят в момента с асансьор. "

Самата идея за асансьор беше тема на дебат между създателите на филми и разгледайки по-нататък, те откриха двама главни герои, Брадли Едуардс и Майкъл Лайн.

Едуардс, физик с дълбока история на работата в астрофизиката, включително 11-годишен престой в Националната лаборатория в Лос Аламос, работи върху концепцията за космически асансьори от 1998 г. Лайн е частен предприемач и основател на LiftPort, компания, чийто оригинал мисията беше да се усъвършенства технологията за въглеродни нанотръби. Други герои са Том Нуджент, аерокосмически инженер и Тед Семон, бивш президент на Международния космически асансьор консорциум (ISEC).

„Забелязахме, че много от хората, с които говорихме, са мечтали, когато са били по-млади от космонавти“, казва Лийхан. „Те упорстват, защото са разочаровани, че имат воля да отидат в космоса, но няма технология или ресурси, които да изпратят много много хора в космоса. Те просто искат да направят нещо по въпроса. "

В края на 90-те и началото на 2000-те Едуардс получи два кръга финансиране от научноизследователската група на НАСА, известна като NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC) - наречена Институт за усъвършенствани концепции. Работата на Едуардс представлява мащабно проучване за осъществимост, изследващо всички страни на космическия асансьор - от проектирането и строителството до неговото разполагане и експлоатация. Изводът му: Космическият асансьор може да бъде изграден по съществуваща технология - минус свръхлеката връзка, необходима за цялостното функциониране.

Тогава Едуардс си партнира с Laine в LiftPort в опит да набере капитал за проекта, но скоро разделиха начини поради финансови разногласия. Филмът почти прави впечатление, че разривът е причината космически асансьор да не бъде построен скоро.

Пиърсън, който също се появява във филма, казва, че проектите в мащаба на космически асансьор естествено притежават голям капацитет за триене.

„Когато имате идея толкова уникална като тази, хората, които са привлечени да работят по нея, са изключителни в своите райони и много от тях не искат да вземат гуф от никой друг“, казва той. "Това е само част от играта."

LiftPort се срива през 2007 г., въпреки демонстрациите с роботи, изкачващи се на разстояние нагоре по една миля лента от въглеродна нанотръбна лента, окачена от балони. През 2012 г. Laine възкреси компанията чрез успешна кампания на Kickstarter, за да работи върху разработването на партньорства за създаване на космически асансьор, базиран на луна. И Лайн, и Пиърсън казват, че в момента се изгражда лунен асансьор и може да позволи извличането на изобилието от кислород, силиций, желязо, алуминий и магнезий, присъстващи на прашната повърхност на Луната.

Но с пълна откровеност Лайн казва, че оригиналният LiftPort е бил "ужасен" при въглеродните нанотръби и че усилията на компании като SpaceX и Blue Origin за изграждане на ракети за многократна употреба може да заличат нуждата от космически асансьор. Целта винаги е била да се намали текущата цена на килограм полезен товар - в десетки хиляди долари - до стотици или дори десетки долари. Но все пак това се случва, Лайн все още вярва, че правилното използване на технологията за въглеродни нанотръби е решаващо за бъдещето на достъпа до космоса.

„Ако усъвършенстват ракетата за многократна употреба, асансьорът ще бъде предизвикателство да получи финансиране, тъй като основната причина за асансьора беше намаляването на разходите за орбита“, казва Лайн. „Но вие сте имали цивилизации да се издигат и намаляват чрез промяна в силата на материала с десетична запетая, а сега говорите за порядъци. Мисля, че дори няма да разберем как ще изглежда бъдещето, след като използваме нанотехнологиите. "

През 2008 г. Едуардс започна годишни срещи на ISEC, които привличат около 50 до 60 души всяка година, за да работят по проблеми, които могат да бъдат решени сега, включително изчистване на космически отломки, изграждане на по-добри катерещи роботи и разработване на дистанционни лазерни енергийни системи. Той казва, че е помолен непрекъснато да се насочва към целенасочени усилия, за да доведе космическия асансьор до изпълнение. Институционалната подкрепа просто няма, добавя той.

„Проблемът с цялото усилие на асансьора е, че няма реална подкрепа за това“, казва Едуардс. „Ето как изглежда един проект, когато се прави като хоби от стотици хора, разпространени по целия свят. Няма да има съществен напредък, докато няма реална подкрепа и професионално координиращо управление за усилията. "

Въпреки че все още е силен привърженик на космическия асансьор, оттогава Едуардс фокусира усилията си върху по-практични приложения за въглеродни нанотръби. Сегашната му компания Plasma Ten произвежда въглеродни нанотръбички за укрепване на пластмаси и епоксиди.

Дизайнът на Obayashi се състои от плаващ пристанище на Земята, прикрепен към геостационарна земна орбитна станция на височина около 22 000 мили с въглероден нанотрубен кабел. (© Obayashi Corporation, Всички права запазени) Земното пристанище е с диаметър около 1300 фута. (© Obayashi Corporation, Всички права запазени) Строителната фирма Obayashi Company се ангажира да изгради асансьор до 2050 г. (© Obayashi Corporation, Всички права запазени) Тук е вътрешността на геостационарната земна орбитална станция. (© Obayashi Corporation, Всички права запазени) Друг вътрешен изглед на геостационарната земна орбитална станция. (© Obayashi Corporation, Всички права запазени)

Докато много от тези играчи в САЩ преминаха към други проекти, изследователи в други части на света поддържат фокуса си.

В Япония космическият асансьор е практически част от националната психика, отчасти благодарение на задълбочена експертиза на японски изследователи в областта на роботиката и въглеродните нанотръбни технологии, като се започне с откриването на въглеродни нанотръби през 1991 г. от японския изследовател Сумио Иидзима. Строителната фирма Obayashi Company се ангажира да работи с асансьор до 2050 г. Главният научен инженер Йоджи Ишикава казва, че компанията си сътрудничи с частни производители и университети, за да подобри съществуващите технологии за въглеродни нанотръби.

„Разбираме, че това е труден проект“, казва Ишикава. „Нашата технология е много ниска. Ако трябва да сме на 100, за да изградим асансьор - в момента сме около 1 или 2. Но не можем да кажем, че този проект не е възможен. В момента не виждаме никаква основна пречка. Струва си да опитаме и ако не го направим, не можем да постигнем нищо. "

Ишикава добавя, че Обаяши, който наскоро завърши най-високия самоподдържащ се небостъргач - Tokyo SkyTree, се надява да участва в тестване на въглероден нанотръб между два спътника. Изследователите ще сравнят как работи този тетър с компютърно моделирано поведение на много по-дълга версия.

Ишикава признава, че инициативата на компанията стартира като мислен експеримент и че проектите от подобно естество обикновено се отменят, след като се публикува концептуален документ. Но японската общественост и други страни посрещнаха космическия асансьор толкова горещо, че компанията реши да продължи усилията, казва Ишикава.

"Може би една от причините космическият асансьор да е толкова популярен тук е, че през последните няколко десетилетия нещата не са били толкова добри в икономически план и японците са загубили доверие в себе си", казва Ишикава. „Те търсят голям проект, който ги насърчава. Разбира се, това не може и не трябва да се прави само от една държава, а като международно предприятие. Но може би Япония може да поеме лидерство в това заради популярността си сред хората. "

Лихан отбелязва, че въпреки че космическият асансьор не е част от американския зейтгейст, процесът на създаване на филма разкри страстен кадър от хора, работещи по проекта, въпреки че той вероятно няма да бъде реализиран в рамките на техния живот.

„В крайна сметка това е история за гонене на мечти и мислене за възможното, и той задава въпроса, мечтаем ли все още по начина, по който сме свикнали?“, Казва той. „Може би го правим, но големите идеи сега са в това да се намалят нещата.“

Хората все още се опитват да построят космически асансьор