FMOFSP portāls

Izvēlne

Meklēšana

Aptauja

Kā jaunais semestris?
Superīgi, nekad neesmu juties labāk!

Rezultāti

Foto

2005. gada 25. oktobrī 22:01 

Ar liftu kosmosā! (13)

Jau 1895. gadā vienam no raķešdzinēju pionieriem Konstantīnam Ciolkovskim, pēc Eifeļa torņa aplūkošanas radās tiem laikiem patiesi fantastiska ideja, kā nokļūut kosmosā. Ciolkovskis iedomājās, ka varētu pa virvi rāpties augšā uz "debesu pili", kas atrastos 35 790 kilometru augstumā, ģeostacionārā orbītā. Pēc vairāk kā 100 gadiem, šķiet, ka šī senā ideja varētu patiesi tikt realizēta. Šā gada martā NASA izsludināja konkursu Elevator 2010 ar kopējo balvu fondu 400 000 dolāru. Konkursa pirmā kārta notika šā gada 21. - 23. oktobrī Kalifornijā.

Kāpēc tad vēl simts gadus pēc idejas rašanās joprojām nav uzbūvēts kosmiskais lifts? Galvenais šķērslis ir materiāls, no kā izgatavot "virvi", kas piestiprināta pie ģeostacionārā orbītā novietotās bāzes stacijas, tai jābūt ļoti vieglai un ļoti izturīga, jo pat visvieglākā materiāla 35 000 kilometru gara šķiedra būs diezgan smaga. Materiālam jāspēj izturēt spriegums 60 - 120 GPa (gigapaskālu) robežās, piemēram, izturīgākajiem tēraudiem šī robeža ir ap 5 GPa, bet kapronam ap 4 gigapaskāliem, stiklašķiedrām izturība jau ir labāka, sasniedzot 20 gigapaskālus, kas joprojām ir stipri pamaz šādiem mērķiem. Teorētiski varētu izmantot dimantu šķiedras, taču tas ir pārlieku dārgs prieks. Nesen radītajām oglekļa nanocaurulītēm izturība varētu pārsniegt vajadzīgos 120 gigapaskālus, tomēr pagaidām reāli izgatavotajām tā ir "tikai" 30 - 50 GPa. Uzlabojot ražošanas tehnoloģijas nākotnē droši vien tiks iegūta vajadzīgā materiāla izturība.

Vēl jāpiebilst, ka "virvi" patiesībā plānots izgatavot ap 30 centimetru platu un ļoti, ļoti plānu, lai tai maksimāli ērti varētu piestiprināt pacelšanās iekārtu.

Kad būs pieejams vajadzīgais materiāls "virves" izgatavošanai, jāizveido starta platforma, no kuras tad "lifts" varētu doties kosmosā. Bāzes stacija varētu būut mobila un peldēt pa okeāniem, lai pacelšanās laikā varētu izvairīties no pārlieku stipra vēja. Virs tās jāatrodas ļoti smagam ķermenim, lai krava to nenovilktu atpakaļ uz Zemes, tiek plānots šādiem mērķiem ģeostacionārajā orbītā ievirzīt kādu asteroīdu. Virvi, kas piestiprināta var pagarināt arī virs asteroīda, kur tā turētos centrabēdzes dēļ. Ja izdodas sistēmu kopumā izveidot virs 100 000 kilometru augstuma, tad no turienes, dzinējus izmantojot tikai stūrēšanai, iespējams nogādāt kosmiskos kuģus trajektorijās, kas tos aizvestu pie citām planētām.

Kad viss sagatavots, lifts var doties uz augšu, taču tam ir nepieciešams arī kāds dzinējs, kas tam palīdz pārvarēt Zemes gravitācijas spēku. Šādiem mērķiem pacelšanās ierīcē paredzēts ievietot elektromotoru, kura enerģijas avots būs fotoelementi, kas savukārt enerģijus smelsies no jaudīga lāzera, kas atradīsies zem tā. Tādējādi izdosies atbrīvoties no enerģijas krājumu "liekā svara" (degvielas), ko pacelšanās laikā spiestas izmantot klasiskās nesējraķetes, tas šobrīd sastāda vairāk kā 90% pirmsstarta masas raķetei. Tiek prognozēts, ka viena kilograma kravas nogādāšana Zemes orbītā varētu izmaksāt pat zem U$ 100 (šobrīd tās ir U$ 3000 - 20 000). Būtiska kosmisko liftu priekšrocība būs arī spēja kravu pacelt bez lielām vibrācijām, kas ir neizbēgamas raķešu startos, līdz ar to ievērojami varēs samazināt izmaksas, kas aiziet dažādu smalku instrumentu mehāniskās izturības nodrošināšanai.

Plānots, ka visas sistēmas kopējā masa būs ap 15 000 tonnu, bet vienā reizē kosmosā ar ātrumu 200 km/h varētu doties līdz pat 15 tonnām kravas.

Elevator 2010 pirmajā kārtā komandas, kas cerēja iegūt U$ 50 000 lielo galveno balvu, bija izgatavojušas 200 metrus garu lentu, ne smagāku par 200 gramiem, kurai tika pārbaudīta izturība. No četrām komandām labākos rezultātus uzrādīja Centaurus, kuru izstrādājums izturēja vairāk kā 500 kilogramus.

Nākamais uzdevums bija krietni grūtāks - komandu izstrādātajiem pacelšanās mehānismiem bija "jāuzrāpjas" ~60 metru (200 pēdu) augstumā, kā vienīgo enerģijas avotu, izmantojot rūpnieciski ražotu prožektoru. Šajās sacensībās rezultāti nebija spoži, jo Saskačetvanas universitātes modelim, kas uzrādīja labākos rezultātus, izdevās sasniegt vien 12 metru augstumu. NASA žūrija nolēma šajās sacensībās nolēma galveno balvu nepiešķirt, tomēr atzina, ka redzētais esot salīdzināms ar brāļu Raitu pirmajiem soļiem aviācijā.

Vēl jāpiebilst, ka NASA plānos ir līdz 2020. gadam panākt šādas tehnoloģijas reālu darbošanos dzīvē, bet nākamais solis uz to būs nākamā gada otrajā pusē paredzētās sacensības, kurās dalībniekiem jau pašiem būs jāizgatavo gaismas avots, kas baros fotoelementus, kā arī jāveic citi sarežģīti uzdevumi. Aprakstītās idejas attēlotas šajā filmiņā.

Autors: Linards Kalvāns  Apskatīt komentārus »

Atslēgvārdi: kosmoss, Liti
Ieteikt draugiemTweet this!

Balsis: 0, vidējais vērtējums: 0

Vārds: E-pasts vai web-lapa:

 

« Marts, 2019 »

POTCPSSv
 123
45678910
11121314151617
18192021222324
25262728293031
1234567

Forums

Komentāri

Fizmatu blogi

VR Pasākumiem – virtuālās real..
Lai nebūtu pārpratumu, uzreiz saku, ka šis ierakst.. (09.06)
Spēks un Jauda 2017 un ūdrs. F..
Superjaukās piedzīvojumu sacensības jau 6. reizi. .. (09.04)
Par 30 dienu rakstīšanu un nos..
Es vēl esmu dzīvs! Tas, ka no manis kādu laiku ir .. (30.03)
#6 – Domājot par krūšgaliem (A..
Cienījamās Dāmas! Ceru, ka jums ar šo jautājumu vi.. (26.03)
Amatiera padomi garo distanču ..
Ja tu spēj pusi dienas pavasara talkā vākt gružus .. (25.03)

Iz arhīva