Domov
Novinky
Projekt
Arch├şv ?l├ínkov
Optimalizácia
Návody
Gal├ęria
Stiahnite si
Odkazy
Diskusn├ę f├│rum
F├│rum - arch├şv
Vyh┬żad├ívanie
TO-DO
Kontakt

BOINC.SK


Od 1.1.2002


Astronomickř
snÝmok
d˛a

APOD






Page Rank
 
 
Vesm├şrny v├Ż┬Łah ÔÇô ┼żiadna ut├│pia

space elevator, vesmirny vytah


Úvod

Idea “schodov do vesmíru” je stará hádam ako ┬żudstvo samo. Dokladajú to príbehy o Babylonskej ve┼żi ├Ęi Jakubovom rebríku a ├»alšie. Moderný koncept vesmírneho vý┬Łahu (presnejšie vesmírnej ve┼że) na├Ęrtol však a┼ż na konci devätnásteho storo├Ęia ruský génius Konstantin Ciolkovskij, neskôr ho rozvinuli ├»alší sovietski a aj americkí vedci. Prvým bol Jurij Arcutanov v roku 1960, ktorý ho však publikoval len v nede┬żnej prílohe sovietskeho denníka Pravda a teda zostal odbornou verejnos┬Łou nepovšimnutý. Do širšieho povedomia odbornej aj laickej verejnosti koncept vesmírneho vý┬Łahu uviedol a┼ż ameri├Ęan Jerome Pearson, ktorý nezávisle na predchádzajucich autoroch v roku 1975 publikoval modernú štúdiu o vý┬Łahu v ├Ęasopise Acta Astronautica.

V tomto ├Ęlánku by sme si povedali základné informácie o vesmírnom vý┬Łahu, aký je jeho princíp, a ako vyzerajú plány na jeho uskuto├Ęnenie, ke├»┼że projekt je v blízkej dobe v├»aka pokroku v nanotechnológiách realizovate┬żný a nepatrí u┼ż len do ríše sci-fi. Sústredili by sme sa najmä na navrhované spôsoby riešenia problémov spojených s jeho vybudovaním a prevádzkou. Vychádza┬Ł budeme najmä zo záverov doposia┬ż najpodrobnejšej štúdie, ktorú na objednávku NASA vypracoval Institute for Scientific Research pod vedením Dr. Edwardsa. Kone├Ęný projekt sa mô┼że samozrejme líši┬Ł, avšak základné ├Ęrty zostanú s najvä├Ęšou pravdepodobnos┬Łou ve┬żmi podobné.

Ešte predtým však zhr├▓me úplne stru├Ęne o ├Ęom sa budeme rozpráva┬Ł:
Vesmírny vý┬Łah je zariadenie, ktoré pod┬ża sú├Ęasného tempa rozvoja technológií bude u┼ż onedlho realizovate┬żný, a poskytne nám revolu├Ęné nieko┬żkodesiatok a┼ż stonásobné zlacnenie vynášania nákladu na obe┼żnú dráhu okolo Zeme a nieko┬żko stotisícnásobné zlacnenie prepravy nákladu k blízkym planétam. Bude znamena┬Ł naozajstný prelom v kozmickom veku a umo┼żní skuto├Ęný prienik druhu Homo Sapiens Sapiens do vesmíru, s enormným zlacnením všetkých technologických výdobytkov zalo┼żených na kozmickom priemysle a rozvojom ├»alších v budúcnosti.

Fyzikálny princíp vý┬Łahu.

Princíp je vcelku jednoduchý. Aby sa teleso udr┼żalo na obe┼żnej dráhe okolo Zeme, musí ma┬Ł dostato├Ęnú rýchlos┬Ł. Na povrchu Zeme sa táto rýchlos┬Ł rovná tzv. prvej kozmickej rýchlosti, rovnej cca 7,9 km/s, pri ktorej bude odstredivá sila pôsobiaca na takéto teleso rovná gravita├Ęnej sile, ktorou na teleso pôsobí Zem. ├łím vyššie ste nad povrchom Zeme, tým viac slabne jej gravita├Ęná prí┬Ła┼żlivos┬Ł a potrebná obe┼żná rýchlos┬Ł je ni┼żšia. V ur├Ęitej výške nastane situácia, ke├» obe┼żná rýchlos┬Ł klesne nato┬żko, ┼że bude rovná rýchlosti otá├Ęania sa Zeme (zemského povrchu) pod dru┼żicou. Táto výška sa nazýva geostacionárna dráha a dru┼żica obiehajúca Zem nad rovníkom po tejto dráhe bude akoby stále nad jedným miestom na povrchu.

Obr.1: Vesmírny vý┬Łah v reálnych proporciách.


Teraz si predstavme, ┼że z takejto dru┼żice spustíme na Zem lano tak, aby ┬Ła┼żisko celého systému bolo neustále na geostacionárnej dráhe. ├łas┬Ł lana pod gestacionárnou dráhou bude gravita├Ęne pri┬Łahovaná k Zemi (ke├»┼że bude obieha┬Ł ni┼żšou rýchlos┬Łou ako je potrebná na vykompenzovanie gravitácie), kde┼żto ├Ęas┬Ł lana nad geostacionárnou dráhou bude ma┬Ł v├»aka preva┼żujúcej odstredivej sile snahu od Zeme uniknú┬Ł. Gravita├Ęná a odstredivá sila pôsobiaca na celé lano teda pôsobia proti sebe a lano tak pri vhodnej d├ą┼żke doká┼że "levitova┬Ł" bez toho, ┼żeby sme museli pou┼żi┬Ł dodato├Ęný (napr. raketový) pohon na to, aby zostalo na obe┼żnej dráhe. Samozrejme, pri vy┬Łahovaní nákladu na lano za├Ęne pôsobi┬Ł dodato├Ęná sila smerom k Zemi (jednak v├»aka váhe nákladu a vozidla, jednak na za├Ęiatku aj v├»aka jeho zrýchleniu). Pádu lana zabránime tým, ┼że lano ukotvíme na Zemi (na to má slú┼żi┬Ł ve┬żká pohyblivá platforma na spôsob plávajúcich ropných ve┼żí), a ┬Ła┼żisko lana (závislé najmä na d├ą┼żke lana nad geostacionárnou dráhou a vzdialenosti a hmotnosti protiváhy úplne na konci lana) posunieme o nie├Ęo vyššie ako je geostacionárna dráha. Výsledkom bude, ┼że celková odstredivá sila pôsobiaca na lano bude o nie├Ęo vä├Ęšia ako gravita├Ęná prí┬Ła┼żlivá sila, a lano bude ma┬Ł slabú tendenciu uniknú┬Ł od Zeme. Rozdiel týchto síl bude sta├Ęi┬Ł ve┬żmi malý – povedzme nieko┬żko desiatok ton (závisí na projektovanej nosnosti vý┬Łahu). Bez problémov potom mô┼żme vy┬Łahova┬Ł náklad bez hrozby pádu ├Ęi namotania lana na Zem, preto┼że táto prebyto├Ęná odstredivá sila ho bude neustále udr┼żiava┬Ł v stabilnej pozícii.

Týmto sa vyrieši problém aj s tzv. Coriolisovou silou, ktorá bude pôsobi┬Ł na pohybujúci sa náklad a teda aj na lano. Coriolisova sila pôsobí na vy┬Łahovaný ├Ęi klesajúci náklad v├»aka tomu, ┼że s výškou sa mení obe┼żná rýchlos┬Ł nákladu - ├Ęím vyššie sa náklad nachádza, tým vyššiu obe┼żnú rýchlos┬Ł na vý┬Łahu má. Túto rýchlos┬Ł pri výstupe mu však musí lano doda┬Ł (pri klesaní odobra┬Ł), a teda náklad bude na lano pôsobi┬Ł silou kolmou na lano (z energetického poh┬żadu je vesmírny vý┬Łah zariadenie vyu┼żívajúce rota├Ęnú energiu Zeme). Coriolisova sila je však ve┬żmi malá, a spôsobí len istú malú a vopred vypo├Ęítate┬żnú odchýlku lana (nepresiahne hodnotu 1 oblúkového stup├▓a). Akýmko┬żvek vä├Ęším komplikáciám (napr. dlhodobé navíjanie lana na Zem) zabráni spomínaná odstredivá sila.
Z vedeckého h┬żadiska je fyzikálny princíp vý┬Łahu plne vyriešený a nie je na ├▓om ni├Ę nereálneho ├Ęi nejasného.

Dostupné ciele.

Ako u┼ż bolo spomenuté, ├Ęím vä├Ęšiu výšku na vý┬Łahu dosiahnete, tým vä├Ęšiu obe┼żnú rýchlos┬Ł budete ma┬Ł. Od istej výšky nad povrchom bude mo┼żné uvo┬żnením z vý┬Łahu uvies┬Ł objekty na nízku eliptickú dráhu. Vo výške 35 810 km zostane teleso po odpútaní na kruhovej geostacionárnej dráhe. Z vä├Ęšej výšky bude mo┼żné vypúš┬Ła┬Ł telesá na vysokú eliptickú dráhu (navedenie na kone├Ęnú dráhu ┼żelanej excentricity bude uskuto├Ęnené dodato├Ęným slabým raketovým pohonom). Vo výške 46 770 km dosiahne obe┼żná rýchlos┬Ł na vý┬Łahu hodnotu únikovej rýchlosti od Zeme a teda vypustením telesa nad touto výškou bude posla┬Ł objekty do medziplanetárneho priestoru. S ├»alším zvä├Ęšovaním výšky bude rýchlos┬Ł neustále narasta┬Ł a bude bude mo┼żné posiela┬Ł telesá do vzdialenejších oblastí Slne├Ęnej sústavy. Prirodzene, s narastajúcou d├ą┼żkou vý┬Łahu rastú aj nároky na pevnos┬Ł materiálu a náklady na jeho vybudovanie. Kompromisným riešením je vý┬Łah o d├ą┼żke cca 91 tisíc kilometrov. S takto dlhým lanom sa bude da┬Ł bez pou┼żitia urých┬żovacej rakety dosta┬Ł k Venuši, Mesiacu, Marsu a pri vyu┼żití gravita├Ęného urýchlenia pri dostupných planétach aj k jupiterovej sústave, ├Ęo bohato sta├Ęí. Dlhšie lano by umo┼żnilo cestova┬Ł aj k ├»alším planétam, ale v sú├Ęasnosti by to nebolo rentabilné a ani prive┬żmi potrebné. Na cestovanie k vzdialenejším planétam bude efektívnejšie vynies┬Ł na obe┼żnú dráhu sondu ├Ęi kozmickú lo├» s vlastným raketovým pohonom.

Obr.2: Ciele v Slne├Ęnej sústave dostupné s vyu┼żitím vesmírneho vý┬Łahu. Vodorovná os ozna├Ęuje d├ą┼żku lana vesmírneho vý┬Łahu, zatia┬ż├Ęo zvislá os zodpovedá vzdialenosti od Slnka dosiahnute┬żnej po┼żitím vý┬Łahu zodpovedajúcej d├ą┼żky.


Prvotné vypustenie na obe┼żnú dráhu.

Existuje viacero variantov, z nich najprepracovanejšia a najjednoduchšia je varianta vyu┼żívajúca sú├Ęasné technológie a raketové nosi├Ęe. Na vypustenie dru┼żice nesúcej prvotné lano spolu s raketovými motormi a palivom potrebným na presun na geostacionárnu dráhu bude sta├Ęi┬Ł sedem štartov raketoplánov a jeden štart nosi├Ęa Centaurus. Z geostacionárnej dráhy sa za├Ęne z dru┼żice odvíja┬Ł prvotné lano s nízkou nosnos┬Łou (preto┼że len tak mô┼żme zabezpe├Ęi┬Ł, ┼że celé lano bude mo┼żné na jeden štart dopravi┬Ł na obe┼żnú dráhu. Skladanie hrubšieho lana z viacerých ├Ęastí a┼ż na orbite je riskantné, preto┼że takéto technológie nie sú na obe┼żnej dráhe odskúšané a boli by ve┬żmi náro├Ęné a nespo┬żahlivé). Na konci bude umiestnená malá sonda so slabým motorom, ktorý dodá lanu prvotný impulz. ├Ćalej sa lano bude odvíja┬Ł v├»aka gravitácii Zeme. Po├Ęas odvíjania sa bude dru┼żica synchronizovane vz├»a┬żova┬Ł od Zeme, tak aby ┬Ła┼żisko celého systému bolo neustále na geostacionárnej dráhe. Malá sonda na konci lana bude obsahova┬Ł aj vysiela├Ę, v├»aka ktorému bude lano po dosiahnutí povrchu Zeme ┬żahko identifikovate┬żné. Po zachytení a ukotvení konca lana na plávajúcu plošinu sa vyšlú špeciálne climbery ("šplha├Ęe" - vozidlá vynášajúce po lane náklad) v predpokladanom po├Ęte 207, vezúce ├»alšie vrstvy lana. Tie po├Ęas svojho výstupu lano postupne rozšíria na po┼żadovanú nosnos┬Ł 20 ton. Podobný princíp sa vyu┼żíva napr. pri budovaní visutých mostov. Ka┼żdý z climberov bude následne umiestnený na konci lana a bude slú┼żi┬Ł ako protiváha spolu s pôvodnou dru┼żicou nesúcou prvotné lano. Po dokon├Ęení celého procesu budú môc┬Ł za├Ęa┬Ł premáva┬Ł samotné climbery s nákladom. Ukotvenie lana bude zabezpe├Ęené plávajucou plošinou na oceáne (k výhodam tohto riešenia sa vrátime pri popise problémov a ich riešenia), podobnou ako su dnešné morské ropné plošiny.

Problémy a ich navrhované riešenie.

Napriek jednoduchosti princípu, ur├Ęite netreba zvláš┬Ł zdôraz├▓ova┬Ł, ┼że vesmírny vý┬Łah je úplne nová a prevratná technológia, vy┼żadujúca mnoho podrobného výskumu a vývoja. Pri jeho konštrukcii a stavbe bude potrebné ├Ęeli┬Ł mnohým výzvam a problémom. Vesmírny vý┬Łah však u┼ż prešiel prvými kritickými fázami serióznych štúdií, uskuto├Ęnených, prípadne organizovaných renomovanými vedcami z Los Alamos National Laboratory, Marshall Space Flight Center, NASA Institute for Advanced Concepts, National Space Society, Institute for Scientific Research a podobne. Pozrime sa stru├Ęne na výsledky týchto analýz a navrhované spôsoby riešenia problémov.

0. Existencia dostato├Ęne pevného a ┬żahkého materiálu v potrebnej d├ą┼żke.

Obr. 3: Štruktúra uhlíkových nanotrubi├Ęiek vizualizovaná po├Ęíta├Ęom (v┬żavo) a poh┬żad elektrónovým mikroskopom na u┼ż vytvorené nanotrubi├Ęky(vpravo).
Kredit: http://www.chem.ufl.edu, http://jatonline.co.uk/~nanotubes



Najvä├Ęším problémom, ktorý znemo┼ż├▓oval postavi┬Ł vý┬Łah po celý ten ├Ęas a posúval ho do ríše sci-fi, bola neexistencia dostato├Ęne pevného a ┬żahkého materiálu, ktorý by vydr┼żal extrémny ┬Łah, ktorý na lano vý┬Łahu bude pôsobi┬Ł. Všetko sa však zmenilo výskumom japonského profesora Sumijo Iijima v roku 1991, ktorý objavil tzv. uhlíkové nanotrubi├Ęky (angl. carbon nanotubes). Ide o novú štruktúru uhlíkových atómov (po tuhe, diamante a napr. C60) príbuznú fulerénom, v ktorej sú, zjednodušene povedané, uhlíkové atómy sto├Ęené v jednoatómovej vrstve do akejsi mikroskopickej rúrky stotisíckrát tenšej ako ┬żudský vlas. Tento materiál je extrémne pevný v ┬Łahu (60 x pevnejší ako oce┬ż) a ┬żahký (hustota len o nie├Ęo vä├Ęšia ako hustota vody). Tieto dve vlastnosti mu umo┼ż├▓ujú vydr┼ża┬Ł aj ┬Łah (a s dostato├Ęnou rezervou) lana vesmírneho vý┬Łahu, ktorý je len jednou z nepreberného mno┼żstva aplikácií tohto prevratného nanotechnologického materiálu. Nie neodôvodnene sa hovorí o nástupe “doby uhlíkovej”, ktorá zmení náš ka┼żdodenný ┼żivot.

Materiál u┼ż teda máme, treba však samozrejme pokra├Ęova┬Ł vo výskume, aby bolo mo┼żné vyrobi┬Ł ho v dostato├Ęnej d├ą┼żke nieko┬żko desiatok tisíc kilometrov, ├Ęo iste ešte prinesie nejedno prekvapenie a potrebu výskumu. Vývoj v tejto oblasti však ve┬żmi rýchlo napreduje.

1. Meteorologické vplyvy (vietor, blesky, dá┼ż├»...).

Obr. 4: Modifikovaný dizajn lana zabezpe├Ęujúci odolnos┬Ł vo├Ęi meteorologickým vplyvom (najmä vetru). ┬╝avá ├Ęas┬Ł zobrazuje poh┬żad spredu, pravá ├Ęas┬Ł bo├Ęná profil lana. Zvislá os zodpovedá výške lana nad povrchom Zeme a vodorovná os šírke, resp. hrúbke lana.


V najni┼żšej výške nad povrchom je samozrejme problémom prítomnos┬Ł atmosféry. Výpo├Ętom sa dá zisti┬Ł, závisiac od pou┼żitého dizajnu lana (ktorý závisí od parametrov ako napr. potrebná pevnos┬Ł lana, odolnos┬Ł vo├Ęi mechanickému poškodeniu vplyvom pohybujúceho sa nákladu a podobne), aká je maximálna prípustná rýchlos┬Ł vetra, ktorá ešte nespôsobí pretrhnutie lana. Výsledok je pod┬ża o├Ęakávania pomerne optimistický - ohrozil by ho a┼ż hurikán. Riešením problému je vybratie vhodnej lokality na Zemi chudobnej na búrky a prudké zmeny po├Ęasia. Pod┬ża dlhodobých meteorologických a klimatologických záznamov a vzh┬żadom na potrebu umiestnenia vesmírneho vý┬Łahu blízko rovníka najvhodnejšou lokalitou na jeho umiestnenie je oblas┬Ł západne od Galapágskych ostrovov v Tichom oceáne.

Táto oblas┬Ł je vhodná aj z úzko súvisiaceho dôvodu - obla├Ęnosti. Pohon climberov bude toti┼ż zabezpe├Ęený laserovým prenosom energie – sú├Ęas┬Łou climberov bude aj malý disk, ktorý bude prijíma┬Ł energiu z vysiela├Ęa na kotviacej plošine. Táto technológia je u┼ż v zna├Ęnom štádiu rozpracovania a úspešne otestovaná. Blesky predstavujú ├»alšie riziko - aj keby sme toti┼ż uhlíkové vlákna pokryli nevodivým materiálom, po├Ęas búrky a da┼ż├»a sa voda na lane stáva vodivou a blesk lano mô┼że zni├Ęi┬Ł, ke├»┼że vodivos┬Ł takéhoto predmetu bude vä├Ęšia ako vodivos┬Ł vzduchu. Preto vý┬Łah bude v oblasti, kde sa blesky nevyskytujú - teda západne od Galapág. Zriedkavým búrkam (ktoré sa samozrejme nedajú celkom vylú├Ęi┬Ł) sa bude da┬Ł vyhnú┬Ł presunom plávajúcej kotviacej plošiny pod┬ża reálnej meteorologickej situácie (monitorovanej samozrejme satelitmi).
Obr. 5: Vý┬Łah bude ukotvený na plávajúcej morskej plošine umo┼ż├▓ujúcej vyhnú┬Ł sa hurikánom a búrkam.


2. Oxidácia atmosférickým kyslíkom.

Nejedná sa o molekuly kyslíka v atmosfére, jedná sa o nebezpe├Ęný jednoatómový kyslík vo výške nieko┬żko stoviek kilometrov - je to ve┬żmi agresívna látka. Experimenty ukazujú, ┼że aj uhlíkové nanovlákna oxidujú. Riešenie - nanesieme na ne tenkú vrstvu kovu (z dlhodobých experimentov na obe┼żnej dráhe sú preukázate┬żne odolné napr. zlato a aj iné materiály). Váhu lana to ovplyvní len minimálne, ke├»┼że sa jedná len o úsek nieko┬żko sto kilometrov (├Ęo je málo oproti celkovej d├ą┼żke cca 91 000 km) a je posta├Ęujúce, aby vrstva mala hrúbku len nieko┬żko mikrometrov.

3. Satelity na obe┼żnej dráhe.

Je prirodzené, ┼że mô┼że dôjs┬Ł ku kolízii lana so satelitmi po├Ęas ich obehu. Existuje presná databáza satelitov, tak┼że nie je problém na tý┼żdne dopredu vypo├Ęíta┬Ł hrozbu zrá┼żky. Lano bude mobilné - práve z toho dôvodu bude základ├▓a pohyblivá (plávajúca plošina), a manévre sa budú robi┬Ł tak, aby sa predišlo akýmo┬żvek zrá┼żkam. Frekvencia manévrov bude v rozumných medziach, ke├»┼że satelitov je limitované mno┼żstvo.

4. Odpad a trosky na obe┼żnej dráhe. Mikrometeority.

V sú├Ęasnosti je na obe┼żnej dráhe mno┼żstvo odpadu, ktorý je serióznou hrozbou nielen pre vesmírny vý┬Łah. Úlomky stup├▓ov rakiet, trosky zo zaniknutých sond, staré nepou┼żívané satelity at├»... Mnoho desiatok tisíc objektov o ve┬żkosti nad 1 cm. Naš┬Łastie, vyskytujú sa len na nízkej obe┼żnej dráhe (cca od 200 do 1000 km). Riešení je viacero:

  • monitorovanie trosiek.
    Dnes sú trosky zmapované do ve┬żkosti 10 cm. Kvôli medzinárodnej vesmírnej stanici ISS sa za 100 miliónov dolárov pripravuje monitorovanie a┼ż do ve┬żkosti 1 cm. Pod┬ża teoretických výpo├Ętov (NASA pou┼żíva simula├Ęné programy kalibrované napr. aj pozorovaniami ISS a raketoplánov) vyplýva, ┼że vý┬Łah sa bude musie┬Ł vyhýba┬Ł úlomkom vä├Ęším ako 1 cm pribli┼żne jedenkrát za de├▓. To je akceptovate┬żná frekvencia v rámci únosnosti. Trosky menšie ako 1 cm spolu s mikrometeoritmi nepredstavujú vá┼żny problém, preto┼że aj ke├» ich po├Ęet narastá a ich kinetická energia je stále zna├Ęná, nie sú pre vý┬Łah nebezpe├Ęné, a to v├»aka druhému riešeniu:

  • vhodný makroskopický aj mikroskopický dizajn lana.
    V prvom rade šírka lana bude v kritickej výške zdvojená. Rovnako priemer jednotlivych vlákien lana a vzdialenosti medzi nimi budú také, aby sa minimalizovala škoda spôsobená mikrometeoritom/malými troskami. Zakomponovanie prie├Ęnych vlákien takisto umo┼żní zvýši┬Ł odolnos┬Ł vo├Ęi poškodeniu. Ve┬żkou výhodou bude dizajn lana realizovaný nie v podobe lana v be┼żnom slova zmysle, ale pôjde skôr o stuhu - pás široký v priemere jeden meter a tenký len nieko┬żko mikrometrov (tieto parametre sa budú meni┬Ł v závislosti od výšky nad povrchom). Okrem toho, pás nebude plochý, ale bude tvarovaný do oblúka. Výpo├Ęty ukazujú, ┼że takýto dizajn zní┼żi nebezpe├Ęnos┬Ł a ve┬żkost poškodenia a┼ż o nieko┬żko rádov. ┼Żivotnos┬Ł lana bude pri vhodnom dizajne a┼ż 200 rokov, ├Ęo je plne posta├Ęujúce.


  • Obr. 6: Prierez navrhnutým lanom (v┬żavo); závislos┬Ł šírky lana od výšky nad zemou (vstrede); a tzv. Hoytether (vpravo) - prie├Ęny dizajn lana zvä├Ęšujúci jeho odolnos┬Ł vo├Ęi poškodeniu mikrometeoritmi a troskami na obe┼żnej dráhe, navrhnutý Robertom Hoytom.


    5. Oscilácie lana.

    Gravita├Ęným a slapovým pôrobením Mesiaca a Slnka ako aj vplyvom stúpania a klesania pohybujúceho sa nákladu bude dochádza┬Ł k osciláciám. Riešením je vhodná frekvencia a rýchlos┬Ł pohybujúcich sa climberov so zosynchronizovanou d├ą┼żkou lana. Výpo├Ęty ukazujú, ┼że napr. lano o d├ą┼żke cca 70 000 km by malo ve┬żké problémy v├»aka rezonan├Ęnej frekvencii s obehom Mesiaca/rotáciou okolo Zeme. Navrhované lano má však d├ą┼żku 91 000 km - je to výhodné nielen z h┬żadiska oscilácii, ale aj z h┬żadiska spomínaných dostupných cie┬żov v Slne├Ęnej sústave.

    6. Zahrievanie lana.

    Lano sa bude prirodzene zahrieva┬Ł jednak pôsobením slne├Ęného ┼żiarenia, jednak vystupujúcimi climbermi, a jednak aj osciláciami a pnutiami v lane. Výpo├Ęty ukazujú, ┼że lano uva┼żovaného dizajnu bez problémov vy┼żiari všetko ┼żiarenie prirodzeným tepelným vy┼żarovaním do vo┬żného priestoru. Treba si však uvedomi┬Ł, ┼że ak pôjdeme s climberom vyššie ako je geostacionárna dráha (napr. pri vypúš┬Łaní sond na Mesiac a k iným planétam), energiu nebudeme musie┬Ł na šplhanie dodáva┬Ł, ale energiu budeme dostáva┬Ł! Rovnako ako aj pri znášaní nákladu z obe┼żnej dráhy na Zem - climber bude musie┬Ł brzdi┬Ł a teda energia sa bude uvo┬ż├▓ova┬Ł. Tento prebytok energie mô┼żme zú┼żitkova┬Ł napr. konverziou na energiu elektrickú. Prebytok zvyšného tepla sa bude rieši┬Ł vy┼żarovaním, vedením, alebo prípadne aj absorbciou do ├Ęasti nákladu (napr. vodná zásoba, ke├»┼że voda má ve┬żkú tepelnú kapacitu, i ke├» toto riešenie by predstavovalo zní┼żenie efektívneho nákladu). Je zaujímavé, ┼że vý┬Łah z fyzikálneho poh┬żadu bude pracova┬Ł ve┬żmi efektívne a energeticky úsporne. Aj v prípade nevyu┼żívania brzdnej energie bude na prevádzku sta├Ęi┬Ł zdroj s výkonom cca 20 MW. Netreba vyvíja┬Ł ┼żiadnu novú technológiu, podobné zdroje majú u┼ż aj dnešné ropné plošiny.

    7. Ionosféra a jej vybíjanie.

    Ionosféra je oblas┬Ł atmosféry vo výške cca od 20 do 2000 km nad povrchom, ktorá obsahuje ionizované ├Ęastice nesúce elektrický náboj (o nezanedbate┬żnom napätí pribli┼żne 300 V/m). Ke├»┼że lano bude ma┬Ł istú vodivos┬Ł, mô┼że teoreticky tento náboj vybíja┬Ł. Hustota ionosféry je však nízka, a analýza ukazuje, ┼że vybíjanie bude vzh┬żadom na vlastnosti lana (napr. nízka vodivos┬Ł, malý prierez) a ionosféry ve┬żmi malé, maximálne v okolí nieko┬żko metrov od lana. Nehrozí teda ┼żiaden problém s prílišným zahrievaním lana v├»aka tomuto efektu ani vybitie ionosféry z dlhodobého h┬żadiska. Samozrejme, pri konštrukcii climberov (najmä pre ┬żudí) sa bude musie┬Ł po├Ęíta┬Ł s existenciou ionosféry.

    8. Teroristický útok, nehoda vý┬Łahu.

    Motiváciou pre teroristov nebudú škody na ┼żivotoch. Celé lano toti┼ż vá┼żi len nieko┬żko sto ton, pri├Ęom zaúto├Ęi┬Ł mô┼żu reálne len na jeho spodnú ├Ęas┬Ł - aj v prípade útoku dru┼żicou (v plánoch sú samozrejme aj akcie typu "Pakistanská dru┼żica, ktorá dva roky plnila mierové vedecké ú├Ęely zrazu zmenila kurz priamo na lano...") dôjde k prerušeniu lana maximálne do výšky 1000 km, ├Ęo je len nie├Ęo vyše stotiny celej jeho d├ą┼żky, tak┼że na Zem v najhoršom prípade spadne nieko┬żko ton lana. Ak by však aj došlo k prerušeniu lana vo vä├Ęšej výške, ke├»┼że lano je ve┬żmi tenké a ┬żahké, takmer všetko zhorí v atmosfére, ci┼że celkový deštruk├Ęný efekt je na úrovni padajúceho hárku kancelárskeho papiera. Zdravotné ú├Ęinky zhorených uhlíkových nanotrubi├Ęiek (napr. pri vdýchnutí) by nemali by┬Ł škodlivé, ale výskum v tomto smere pokra├Ęuje. Motivácia teroristov mô┼że by┬Ł teda len ekonomická - spôsobi┬Ł škody tým, ┼że sa zni├Ęí ekonomicky výhodný prostriedok na dopravu na obe┼żnú dráhu. Iba┼że - ak sa postaví prvý vý┬Łah (za cca 40 mld. $ v sú├Ęasných cenách), tak druhý a ├»alšie vý┬Łahy budú podstatne lacnejšie - preto┼że u┼ż nebude potrebný zlo┼żitý proces prvotného vynášania na obe┼żnú dráhu pomocou klasických rakiet, monitorovací systém trosiek vybudovaný pre prvý vý┬Łah bude slú┼żi┬Ł aj pre všetky ├»alšie vý┬Łahy sú├Ęasne at├». Bude mo┼żné vybudova┬Ł nieko┬żko desiatok vý┬Łahov v rýchlom slede, tak┼że aj keby niektorý(é) z nich boli zni├Ęené teroristickým útokom, znovunatiahnutie lana nebude ve┬żmi nákladné vzh┬żadom na existenciu ostatných vý┬Łahov. Teroristi tak strácajú dôle┼żitý prvok motivácie. Okrem toho, pohyblivá plošina sa bude nachádza┬Ł nieko┬żkostokilometrov od akýchko┬żvek leteckých liniek, tak┼że jediná reálna mo┼żnos┬Ł je útok balistickou strelou alebo dru┼żicou, nie lietadlom. Všetko bude kontrolova┬Ł samozrejme americká (├Ęi iná) armáda. Navyše, ├»alšie postavené vý┬Łahy budú slú┼żi┬Ł u┼ż pre komer├Ęné firmy a pre iné štáty. Tak┼że nebude to majetok národov ├Ęeliacich terorizmu, ale aj iných krajín, vo├Ęi ktorým teroristi nebudú ma┬Ł motiváciu úto├Ęi┬Ł. Minimálne deštruk├Ęné následky sa prirodzene vz┬Łahujú aj na prípad nehody vý┬Łahu.

    9. Neexistujúce technológie - utópia?

    Ve┬żkou výhodou tohto projektu oproti mnohým iným je, ┼że nestavia na neexistujúcich technológiách. Všetko od kotviacej plošiny (typu ropná plošina a existujúci projekt Sea Launch), cez výrobu energie a jej laserový prenos, elektrický pohon climberov, prvotné vynesenie na obe┼żnú dráhu pomocu raketoplánov a existujúcich nosi├Ęov at├», sú existujúce technológie, prípadne technológie v zna├Ęne rozvinutom štádiu vývoja. Samozrejme, ke├»┼że vý┬Łah bude jedine├Ęný, ve┬żké mno┼żstvo výskumu sa bude musie┬Ł ešte len uskutocni┬Ł, avšak dôle┼żitý je fakt, ┼że principiálny problém neexistuje. Existujú najmä dve zále┼żitosti, ktoré si vy┼żadujú nieko┬żko rokov výskumu (├Ęo je vcelku krátka doba, ak zoberieme do úvahy revolu├Ęnos┬Ł výsledku):

    - nevyrobili sme ešte dostato├Ęne dlhé lano z nanotrubi├Ęiek. Toto je vzh┬żadom na vývoj v tejto oblasti s najvä├Ęšou pravdepodobnos┬Łou len otázka spomínaných nieko┬żkých rokov (napr. Japonsko je zatia┬ż schopné produkova┬Ł 120 ton uhlíkových nanotrubi├Ęiek obmedzenej d├ą┼żky za rok). Doterajšie experimenty s nieko┬żkometrovými pásmi z nanotrubi├Ęiek dokazujú, ┼że lano sa bude da┬Ł vyrobi┬Ł a aj jeho pevnos┬Ł bude dostato├Ęná na udr┼żanie obrovského ┬Łahu, ktorý bude na lano pôsobi┬Ł.

    - existuje len minimálna ochrana ├Ęloveka pred kozmickým ┼żiarením po├Ęas výstupu na geostacionárnu dráhu. To je pravda - ke├»┼że rýchlos┬Ł výstupu na vý┬Łahu je cca 200 km/hod, na geostacionárnu dráhu to mô┼że trva┬Ł a┼ż viac ako tý┼żde├▓. Na nízkej obe┼żnej dráhe (pod cca 1000 km) to nie je ve┬żký problém, kozmonauti tam trávia tý┼żdne aj roky u┼ż dnes. Problém nastane ke├» chceme ís┬Ł vyššie - na geostacionárnu dráhu a ├»alej (k Marsu at├») treba prekro├Ęi┬Ł ionosféru a tzv. val Allenove radia├Ęné pásy okolo Zeme, ktoré chránia Zem pred nebezpe├Ęným kozmickým ┼żiarením. Tienenie kovovými lištami je ve┬żmi náro├Ęné na hmotnos┬Ł, a teda bude mo┼żné takto ┬żudí vozi┬Ł na geostacionárnu orbitu, a┼ż ke├» bude postavený vý┬Łah s vä├Ęšou kapacitou (prvotný bude ma┬Ł kapacitu cca 20 ton) – v priebehu nieko┬żkých rokov sa vý┬Łah dá upravi┬Ł na nosnos┬Ł a┼ż 1000 ton nákladu. Aj tak však táto metóda nebude ve┬żmi efektívna, a preto sa musí vyvinú┬Ł elektromagnetické tienenie. To je však ešte len v plienkach, na rozdiel od ostatných dôle┼żitých sú├Ęastí projektu.

    Ovšem vynášanie nákladu a ┬żudí sú dve rozdielne veci. Doprava kozmonautov na obe┼żnú dráhu mô┼że v prvotných fázach zosta┬Ł stále v rukách ├Ęisto raketových pohonov, kým sa nevyvinie vhodné eletromagentické tienenie. V ka┼żdom prípade, vesmírny vý┬Łah nie je ┼żiadnou konkurenciou pre raketové pohony, naopak, je ich spojencom. V├»aka kozmickému vý┬Łahu budeme môct skonštruova┬Ł priamo na obe┼żnej dráhe ve┬żké kozmické lode, stanice a sondy, o hmotnosti stoviek a tisícov ton. Budeme môc┬Ł postavi┬Ł orbitálne mestá ├Ęi slne├Ęné elektrárne produkujúce lacnú elektrickú energiu, všetko projekty náro├Ęné na mno┼żstvo dopraveného materiálu, a teda uskuto├Ęnite┬żné a┼ż v dobe, ke├» sa doprava materiálu na obe┼żnú dráhu stane naozaj ekonomickou. Telekomunika├Ęný priemysel získa mocný nástroj na zefektívnenie vynášania a údr┼żby svojich satelitov (v dnešnej dobe ak nastane na telekomunika├Ęnom satelite porucha, je ├Ęastokrát lacnejšie celý satelit zni├Ęi┬Ł a vypusti┬Ł drahý nový, preto┼że oprava poškodeného satelitu by bola drahšia ako výroba a vypustenie nového! Samozrejme, v kone├Ęnom dôsledku všetko platia zákazníci). Elektronický priemysel bude môc┬Ł lacno vyrába┬Ł priamo na obe┼żnej dráhe ve┬żké (napr. kremíkové) kryštály, ktoré v podmienkach beztia┼że pod┬ża experimentov rastú do podstatne vä├Ęších rozmerov a majú vyššiu kvalitu a menej defektov, ├Ęo by malo za následok ├»alšie zlacnenie výroby procesorov a podobne. Priamo na obe┼żnej dráhe budeme môc┬Ł konštruova┬Ł silné raketové (a iné) motory na samotné cestovanie vesmírom, nielen na vynášanie na obe┼żnú dráhu so všetkými problémami, ktoré sú s tým spojené. A všetko ve┬żmi lacno. K tomu prispeva aj fakt, ┼że vý┬Łah umo┼ż├▓uje nielen vynášanie nákladu, ale aj jeho šetrné a bezpe├Ęné znesenie na povrch. Všetky tieto fakty predstavujú priamy dopad vý┬Łahu nielen na rozvoj vedy a poznania, ale aj ekonomiky a priemyslu.

    Kompletné odhadované náklady na prvý vý┬Łah (vrátane vývoja, vynesenia na obe┼żnú dráhu, prevádzky a všetkého s tým súvisiaceho) sú cca 40 miliárd dolárov. Doba stavby cca 10 rokov. Porovnajte to napr. so 60 mld. dolárov, ktoré bude stá┬Ł medzinárodná vesmírna stanica ISS (alebo so 173 miliardami dolárov, ktoré minuli USA do júna 2005 na vojnu v Iraku). Druhý vý┬Łah sa bude da┬Ł postavi┬Ł lacnejšie, cca 13 mld. $, u┼ż len za nieko┬żko rokov, tretí vý┬Łah ešte lacnejšie a rýchlejšie tak ako sa bude zvyšova┬Ł kapacita predchádzajúcich vý┬Łahov.

    Prevratné mo┼żnosti a rozvoj.

    Po vybudovaní prvého funk├Ęného vý┬Łahu kozmonautika zaznamená obrovský skok dopredu - ke├»┼że doprava na obe┼żnú dráhu neuverite┬żne zlacnie, bude vesmír prístupný aj chudobnejším krajinám, súkromným firmám a jednotlivcom. Navyše, v├»aka vý┬Łahu bude mnohonásobne lacnejšie dosta┬Ł sa k Marsu, ke├»┼że prakticky za rovnakú cenu ako vynesenie na obe┼żnú dráhu mô┼że náklad získa┬Ł rýchlos┬Ł potrebnú aj na cestu k Marsu. Existujú u┼ż aj projekty vesmírneho vý┬Łahu na Marse, ktorý má viaceré špecifiká v porovnaní so Zemou - menšia gravitácia, menší polomer, dva krú┼żiace mesia├Ęiky Fobos a Deimos. Výsledok - vý┬Łah bude menej náro├Ęný ako na Zemi, bude kratší (pritom s rovnakou kapacitou ako pozemský), a nebude sa musie┬Ł pasova┬Ł s pozemskými problémami v├»aka tenšej atmosfére a ┼żiadnemu odpadu na obe┼żnej dráhe. Ukotvenie by mohlo by┬Ł situované nie na rovníku, ale napr. na najvä├Ęšej neaktívnej sopke v Slne├Ęnej sústave Mons Olympus, ├Ęím sa vyhneme mesiacom Phobos a Deimos a navyše vrchol sopky sa nachádza vo výške cca 24 km nad okolím, teda výrazne nad najhustejšími vrstvami atmosféry.

    Rovnako aj bli┼żší cie┬ż - Mesiac - poskytne mo┼żnosti vlastného vý┬Łahu. V├»aka pomalej rotácii Mesiaca cca raz za 29 dní však nebude vyu┼żíva┬Ł stacionárnu dráhu okolo Mesiaca, ale napr. Lagrangeho bod 1 - miesto, kde sa gravita├Ęná prí┬Ła┼żlivos┬Ł Zeme a Mesiaca návzajom vyrovnáva, vo výške 56 000 km nad povrchom Mesiaca. Lunárny vý┬Łah by bol dlhší ako zemský, ale v├»aka ni┼żšej gravitácii by nepotreboval by┬Ł a┼ż nato┬żko pevný vo├Ęi ┬Łahu a dal by sa vybudovat dokonca u┼ż aj zo v sú├Ęasnosti existujúcich komer├Ęných materiálov ako Kevlar, Spectra ├Ęi vlákno M5.

    Viete si predstavi┬Ł, aký pokrok bude znamena┬Ł, ke├» na Mesiac a Mars budeme môct dopravi┬Ł a rovnako aj privies┬Ł materiál za mizivý zlomok sú├Ęasnej ceny? A┼ż vtedy nastane za├Ęiatok naozajstnej kolonizácie Mesiaca a Marsu, naozajstný masívny prienik ├Ęloveka do vesmíru, ktorý zmení náš ka┼żdodenný ┼żivot.

    Obr. 7: ├łasový harmonogram realizovate┬żný v (ideálnom) prípade dostatku finan├Ęných zdrojov uvo┬żnených na projekt. Spodná os predstavuje uplynuté roky.
    1. Dizajnovanie climberov a prvotnej dru┼żice.
    2. Konštruovanie prvotnej dru┼żice.
    3. Vypustenie prvotnej dru┼żice na geostacionárnu dráhu.
    4. Konštruovanie climberov.
    5. Výroba materiálu lana.
    6. Budovanie lana pomocou climberov.
    7. Dizajnovanie laserového napájania.
    8. Budovanie pozemnej energetickej základne/elektrárne pre laserové napájanie.
    9. Dizajnovanie systému mapovania trosiek na obe┼żnej dráhe.
    10. Budovanie zariadení pre mapovanie trosiek.
    11. Dizajnovanie kotviacej plošiny.
    12. Budovanie kotviacej plošiny.

    1-12. Budovanie prvého vý┬Łahu.
    13. Druhý vý┬Łah.
    14. Tretí a┼ż desiaty vý┬Łah.
    15. Vý┬Łah s nosnos┬Łou tisíc ton.
    16. Za├Ęiatok prevádzky vý┬Łahov pre komer├Ęné ú├Ęely.
    17. Za├Ęiatok budovania geostacionárnej stanice.
    18. Dizajnovanie vý┬Łahu na Marse.
    19. Výroba lana pre vý┬Łah na Marse.
    20. Prevoz lana k Marsu.
    21. Zašiatok budovania ├»alších lán pre vý┬Łahy na Marse.
    22. Za├Ęiatok budovania mar┬Łanskej orbitálnej stanice.
    23. Budovanie ├»alších pozemských vý┬Łahov a geostacionárnych staníc.
    24. ┬Źa┼żba materiálov z asteroidov.
    25. Kolonizácia Marsu.
    26. Bezpilotný prieskum Slne├Ęnej sústavy.
    27. Budovanie vý┬Łahov pri ├»alších planétach.
    28. Pilotovaný prieskum Slne├Ęnej sústavy.



    Na záver by sme pripomenuli, ┼że tento ├Ęlánok vzh┬żadom na obmedzený rozsah slú┼żi len ako úvod do problematiky vesmírneho vý┬Łahu. Nemohli sme tu pokry┬Ł celú jej šírku do detailov. Omnoho podrobnejšiu štúdiu a aj odpovede na vynárajuce sa otázky nájdete v originálnej štúdii uvedenej na konci ├Ęlánku ako aj v príspevkoch z poslednej konferencie týkajucej sa vý┬Łahu.

    Rovnako dôle┼żité je uvedomi┬Ł si, ┼że tento projekt nie je len zbo┼żným prianím alebo technicky onedlho uskuto├Ęnite┬żnou ale ekonomicky nerealizovate┬żnou fantáziou nieko┬żkých nadšencov. Mali sme tu u┼ż mnoho futuristických projektov, ktoré by pri dostatku financií boli uskuto├Ęnite┬żné. Všetky tieto pekné futuristické projekty minulosti aj sú├Ęasnosti však majú jeden záva┼żný nedostatok - chýba im ekonomická rentabilita. Budovanie futuristických miest, orbitálnych slne├Ęných elektrární alebo mesa├Ęných základní je síce nepochybne ve┬żmi lákavé pre vedcov ├Ęi politikov (ako manifestácia technologickej prevahy krajiny), avšak nie u┼ż pre investorov a ekonomiku všeobecne, ke├»┼że návratnos┬Ł prostriedkov bola ak nie nereálna, tak prinajmenšom diskutabilná. Vesmírny vý┬Łah však za nieko┬żko rokov (po zdokonalení technológie výroby uhlíkových nanotrubi├Ęiek) bude spojova┬Ł práve tieto dve nevyhnutné podmienky pre jeho realizáciu - pokrok ┬żudstva a ekonomický zisk. Bude priamo a ú├Ęinne komer├Ęne vyu┼żite┬żný. Tým sa stáva naozaj výnimo├Ęným projektom, ktorý je potrebné dostato├Ęne prezentova┬Ł aj ve┬żkým investorom a firmám. Prvé známky záujmu zo strany súkromných firiem sa u┼ż objavujú, napr. v podobe zoskupenia firiem pod názvom LiftPort Group, ktoré sa sna┼żí prispie┬Ł k výskumu a vybudovaniu vý┬Łahu vlastnou rukou.

    Ak ste sa do├Ęítali a┼ż sem a podarilo sa nám vo vás vzbudi┬Ł aspo├▓ štipku záujmu o tento projekt, tak ├Ęlánok splnil svoj ú├Ęel. Jednou z hlavných momentálnych nedostatkov projektu vesmírneho vý┬Łahu je toti┼ż skuto├Ęnos┬Ł, ┼że len málo ┬żudí má zatia┬ż o ├▓om spo┬żahlivejšie informácie, presnejšie len málo ┬żudí vie o jeho realizovate┬żnosti a o tom, ┼że u┼ż nepatrí len do ríše sci-fi tak ako tomu bolo pred rokom 1991. Dúfam, ┼że tento ├Ęlánok prispel k propagácii tohto výnimo├Ęného projektu, ktorý - ak sa zrealizuje - posunie ┬żudstvo o ve┬żký krok bli┼żšie k hviezdam.

    Per aspera ad astra! (Cez preká┼żky k hviezdam!)

    Juraj Kotulic Bunta
    [Japan Atomic Energy Agency]
    juraj_kotulic AT yahoo.com

     



    Zdroje s podrobnými informáciami aj pre širšiu verejnos┬Ł (anglicky):

    1. Institute for Scientific Research, The Space Elevator Final Report to NASA Institute for Advanced Concepts.
    2. The Space Elevator 3rd Annual Conference, June 28-30, 2004, Washington, D.C.
    3. Wikipedia
    4. Physical Principles
     

    Naj├Ęastejšie kladené otázky:

     

    1. Nie sú o├Ęakávania vkladané do nanotrubi├Ęiek prehnané? Nie je to len pekná vidina?

    Nie sú. Skeptikov samozrejme nepresved├Ęí ni├Ę, a┼ż pokia┬ż neuvidia hotový funk├Ęný výsledok, ale aj ke├» vedci v┼żdy musia zosta┬Ł ├Ęiasto├Ęne aj skeptikmi, racionálne ohodnotenie vývoja v poslednej dobe ako aj teoretických mo┼żností nanotrubi├Ęiek dáva pádne argumenty na to, aby sme boli ve┬żmi optimistickí. Nanotrubi├Ęky sú materiál so silným komer├Ęným uplatnením nielen v├»aka ich vlastnostiam v ┬Łahu. Napr. IBM vyrobilo prvé tranzistory, ktoré s┬żubujú zvýšenie výkonov procesorov o nieko┬żko rádov. Boli vyrobené prvé záznamové médiá z nanotrubi├Ęiek, umo┼żniac vyrobi┬Ł po├Ęíta├Ęové pamäte s omnoho vä├Ęšou kapacitou ako majú dnes. Uplatnenie nájdu aj v športovom ná├Ęiní (tenisové rakety, golfové lopti├Ęky...), automobilovom a leteckom priemysle (┬żahký a pevný materiál), dajú sa pou┼żi┬Ł ako extrémne citlivé chemické senzory, at├». V├»aka tomu majú komer├Ęné firmy o nanotrubi├Ęky seriózny záujem a investujú do vývoja – a to je motor pokroku.
    Výsledkom je, ┼że zatial├Ęo ešte pred nieko┬żkými rokmi sme mali nanotrubi├Ęky o d├ą┼żke len nieko┬żko mikrometrov, ktoré rástli extrémne pomaly a mali ve┬ża defektov, tak dnes u┼ż máme nanotrubi├Ęky s pevnos┬Łou 63 GPa (gigapascalov, vý┬Łah vy┼żaduje 100 GPa), doká┼żeme z nich vyrába┬Ł pásy u┼ż rýchlos┬Łou 7 metrov za min
    útu, a zlacneli nato┬żko, ┼że dokonca vo februári tohto roku sa za├Ęali komer├Ęne predáva┬Ł. Vývoj teda extrémne rýchlo napreduje, a aj ke├» dnes ešte nemáme materiál, ktorý by sú├Ęasne sp├ą├▓al potrebné po┼żiadavky (pevnos┬Ł, rýchlos┬Ł výroby a kvalita), v ka┼żdom z týchto smerov vývoj prudko napreduje, a experti nevidia dôvod, pre├Ęo by sa zrazu mal vývoj zastavi┬Ł ešte ├»aleko od teoretických mo┼żností nanotrubi├Ęiek. Optimizmus je teda racionálne zalo┼żený na pokroku v poslednom období a teoretických prepo├Ętoch.
    Viac info napr. aj na:
    a) Bayer Material Science AG
    b)
    Strong, Transparent, Multifunctional, Carbon Nanotube Sheets (Science, Vol. 309., pp. 1215, 2005)
    c) Bayer company press release   

    2. Nezni├Ęia lano oscilácie, pnutie a rázové vlny?

    Nie, oscilácie a rázové vlny boli simulované. Samozrejme ide o vá┼żny problém, a pri nedbanlivom ├Ęi neuvá┼żenom postupe sa lano mô┼że pretrhnú┬Ł, avšak osciláciám sa dá predís┬Ł vhodným navrhnutím lana, frekvenciou a hmotnos┬Łou premávajúcich climberov, pohybom kotviacej plošiny (ktorej pohyb vytvára ale zárove├▓ mô┼że aj pohlcova┬Ł oscilácie) a podobne. Vy┼żadovaná pevnos┬Ł lana 100 GPa u┼ż zah├á├▓a aj výsledky simulácií takýchto rázových v├ąn, vrátane bezpe├Ęnostnej rezervy.

    3. Nespôsobí pou┼żívanie vý┬Łahu nebezpe├Ęné spomalenie rotácie Zeme?

    Nie.  Energia odobraná Zemi vý┬Łahom je o mnoho rádov menšia ako jej rota├Ęná energia. Vplyv na spomalenie je teda absolútne zanedbate┬żný, omnoho menší ne┼ż je prirodzené spoma┬żovanie rotácie Zeme vplyvom slapových síl Slnka ├Ęi Mesiaca.

    4.  Nie je cena projektu podhodnotená? Nedôjde k tomu, ┼że podobne ako raketoplány s┬żubujúce kedysi  lacnú dopravu na obe┼żnú dráhu ├Ęi jadrové elektrárne s┬żubujúce lacnú energiu, sa projekt predra┼żí a stane sa neekonomickým?

    V cene je zahrnuté u┼ż aj priemerné predra┼żenie ve┬żkých projektov v nedávnej minulosti, tak┼że je nepravdepodobné, ┼żeby cena príliš narástla. V ka┼żdom prípade, ekonomický potenciál vý┬Łahu v podobe pádu cien dopravy do kozmu je ve┬żmi výrazný. Okrem toho, samotný vý┬Łah nie je technicky komplikované zariadenie (na rozdiel od raketoplánov aj jadr. elektrární skladajúcich sa z miliónov navzájom prepojených komponentov), neskladá sa z ohromného mno┼żstva sú├Ęastí, a teda jeho funk├Ęnos┬Ł je relatívne ┬żahko predvídate┬żná dostato├Ęným mno┼żstvom kvalitných simulácií a experimentov. Objavenie sa dodato├Ęných komplikácií je teda zna├Ęne minimalizované.

    5. Vý┬Łahom sa ale predsa nedostaneme všade. Na├Ęo nám teda bude?

    Samozrejme, vý┬Łah nebude cestovným lístkom úplne všade. Avšak jeho najvä├Ęší prínos je to, ┼że ┬żudstvu pomô┼że ekonomicky prekona┬Ł prvú a najvä├Ęšiu bariéru – dopravu na obe┼żnú dráhu. Akéko┬żvek ├»alšie aktivity ├Ęloveka vo vesmíre (├Ęi u┼ż s alebo bez pomoci vý┬Łahu) výrazne zlacnejú, ke├»┼że dnes všetko vrátane paliva musíme najskôr dopravi┬Ł na obe┼żnú dráhu. Vý┬Łah je len za├Ęiatok rozvoja osíd┬żovania vesmíru, nie jeho kone├Ęná fáza.    

     

     


    Diskusia a komentare k clanku.



     


    Vytvoril: Kotulic Bunta [13. janu├ír 2006 10:22:02] / UpravenÚ: [13. apr 2006 04:51:34] / PoŔet zobrazenÝ: [9452]