Sci-finek hangzik, de már egészen közel van: az űrlift

2022 / 11 / 27 / Felkai Ádám
Sci-finek hangzik, de már egészen közel van: az űrlift
Sokkal zöldebb és energia-hatékonyabb utat jelentene a Földről közvetlen a világűrbe, mint a mai rakéták. Az elmélet pedig már nagyjából ki is lett dolgozva, de akad még egy akadály, ami ha elhárul, elkezdődhet az űrlift építése.

Stephen Cohen repülőmérnök és fizikus, és az űrlift amolyan szenvedély a számára. A tudós néhány napja a Scientific Americanban publikált egy amúgy roppant szórakoztató írást arról, hogy miként állunk ezzel a szerkezettel, egyáltalán mi szükségünk van rá, és mekkora az esély a megvalósulásra. Az alábbiakban ezt a cikket foglaljuk össze röviden.

Kezdjük a nyilvánvaló kérdéssel: az űrlift építése sem mérnöki, sem anyagtechnológiai, sem bármilyen egyéb szempontból nem hangzik egyszerű (és olcsó) feladatnak – mi szükség van rá? Mint Cohen írja, a jelenlegi űrrakéták iszonyatosan nehézkes szerkezetek – egy tipikus misszió esetén a kilövőállásban várakozó űrhajó tömegének akár a 90 százalékát is a hajtóanyag teszi ki, ami olyan, mintha egy olyan autóban ülnénk, amiben nincs motor, csak egy túlnyomásos 100 ezer literes üzemanyagtartály. Ez nem csak a környezet szempontjából rossz, de úgy általában sem gazdaságos: sem az energia, sem pedig a pőre költségvetés szempontjából. A másik a megközelíthetőség kérdése: az űrbe történő eljutás manapság „misszió”, az űrlifttel rutinfeladat lenne, utazás, mely sokkal kevesebb járulékos veszélyekkel jár, mint a mai kilövések. Az űrlift működése például az időjárási körülményektől is független lenne. Ez azonban csak a kezdet: a lift kaput jelentene a teljes Naprendszerbe. Mint Cohen írja:

„Eressz szabadjára egy hasznos terhet lentebb, és az Föld körüli pályára fog állni, de tedd ezt a Földtől távolabb, és a teher Nap körüli pályára áll: ráadásul üzemanyag nélkül.”

Az űrlift, mint elképzelés, a híres sci-fi író, Arhur C. Clarke regényéből, Az éden szökőkútjaiból származik. Ettől független tudományos szempontból egy "apró bökkenő" híján (erre még visszatérünk) Cohen szerint megvalósítható. Clarke egyébként is többször írt olyan elképzelt technológiáról, amely nem szakadt el teljesen a mérnöki lehetőségek talajától, ő vetette fel például, hogy a geostacionárius műholdakat telekommunikációs célokra kellene használni.

Rakéta nélkül az űrbe jutni - lehetséges? Menjünk lifttel az űrbe? Használjunk egy nagy, fentről lelógó kampót? Építsünk kétezer kilométeres maglev-gyorsítópályát?

Miként működne az űrlift? Cohen szerint a következőképp kellene elképzelni a dolgot: Ha az Egyenlítőn állunk, akkor egy geoszinkron pályán elhelyezkedő műhold (körülbelül 36 000 kilométeres magasságban) rögzítettnek tűnne az űrben, és naponta egyszer, kapcsolat nélkül megfordulna a Föld körül, mert a sebessége éppen megfelelő. Ez a műhold ledob egy kábelt a Földre, miközben üzemanyagot használ fel, hogy magasabbra emelkedjen. A kábelt a földi oldalon rögzítjük, amikor a műhold éppen a megfelelő magasságot éri el, és a rendszer továbbra is a Földdel együtt forog. A kábel lesz az a „vágány”, amelyen a mechanikus mászószerkezetek úgy közlekednek, akár a vonatok egy függőleges vasúti pályán, és így szállítják a hasznos terheket az űrbe.

A kábelt a gravitációs és centrifugális hatások kombinációja tartaná feszesen, amelyek mintegy versenyeznek egymással a kábel hossza mentén váltakozó eredménnyel: geoszinkron pálya alatt a gravitáció győz, azon túl pedig a centrifugális effektusok. Az eredmény, hogy a kábel végig feszes marad, a legfeszesebb pedig pontosan a geoszinkron pályán. Végső soron a mászószerkezet, valamint az általa szállított hasznos teher össztömege nem lehet több, mint a kábel teljes tömegének az 1 százaléka – ez talán nem hangzik soknak, de mivel a kábel várhatóan több száz tonnát nyomna, valójában elég komoly tömegű lehetséges rakományról beszélhetünk.

Ami jelenleg problémát jelent, az a kábel anyaga, amelynek 50-szer kellene erősebbnek lennie az acélnál. Cohen szerint pedig bár az anyagtechnológia jelentős lépéseket tett előre, egy ilyen anyagtól (amely nemcsak megfelelő tulajdonságokkal rendelkezik, de relatíve olcsón és költséghatékonyan elő is állítható) még legalább tíz év választ el minket. Űrliftre így a kutató szerint pedig reálisan a leghamarabb 2-3 évtizeden belül számíthatunk.

(Kép: Pixabay/Michael_Hiraeth)


Ezek is érdekelhetnek
HELLO, EZ ITT A
RAKÉTA
Kövess minket a Facebookon!
A jövő legizgalmasabb cikkeit találod nálunk!
Hírlevél feliratkozás

Ne maradj le a jövőről! Iratkozz fel a hírlevelünkre, és minden héten elküldjük neked a legfrissebb és legérdekesebb híreket a technológia és a tudomány világából.



This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.