کشف رازهای فضا و زندگی در آن، سال‌هاست ذهن دانشمندان و فضانوردان جهان را به‌خود معطوف کرده است. بسیاری از دانشمندان و مهندسان فضایی به دنبال راهی هستند تا بتوانند آسانسوری عظیم بسازند که به‌وسیله آن امکان جابه‌جایی بار و انسان‌ها به مقصد فضا به‌وجود بیاید. بر اساس پیش‌بینی‌های جدید اما رؤیای بالابر فضایی تا ۳۰ سال آینده در دسترس خواهد بود و به تازگی دانشمندان ژاپنی توانسته‌اند نمونه آزمایشگاهی از یک بالابر فضایی را طراحی کنند. وب‌سایت «بیزینس اینسایدر» گزارش تقریبا کاملی در این خصوص ارائه کرده است.
شاید در ۲۰۵۰
پرتاب محموله‌های مختلف به فضا فرایند بسیار پیچیده‌ای است که هم‌اکنون با استفاده از راکت‌های پرهزینه، پیشرفته و تقریبا خطرناک صورت می‌گیرد. براساس آخرین گزارش‌های ناسا، فرستادن هر کیلوگرم بار به فضا چیزی نزدیک به ۲۰هزار دلار یا بیشتر از ۲۰۰میلیون تومان هزینه دارد. آسانسور فضایی در واقع راه‌حل میان‌بر برای این مسئله است. ژاپنی‌ها چندی پیش قدمی بزرگ در این رابطه برداشتند و نشان دادند آسانسور فضایی، مربوط به فیلم‌های علمی- تخیلی نیست. این طرح شامل «آسانسور فضایی» است که برای نخستین بار در قالب نسخه‌ای مینیاتوری از یک ماهواره در فضا مورد آزمایش قرار گرفت. در این پروژه آسانسوری کوچک با طول۶، عرض ۳ و ارتفاع ۳سانتی‌متر بین 2ماهواره با کابل 10متری آزمایش شد. کمپانی ژاپنی «اوبایاشی» که در این پروژه با دانشگاه شیزوکا همکاری داشته راهکار خود برای ساخت آسانسور را مطرح کرده و قرار است در سال۲۰۵۰ توریست‌ها را به فضا ببرد.
با چه بسازیم؟
دشوارترین بخش احداث آسانسور فضایی، پیدا‌کردن مواد مناسب برای ساخت این وسیله است. این سازه باید در مقابل شرایط آب‌و‌هوایی جو زمین، تابش خورشید، شهاب‌سنگ‌ها و سایر اجرام آسمانی مقاومت کند. موافقان طرح ساخت آسانسور فضایی فکر می‌کنند که نانولوله‌های کربنی می‌توانند پاسخی مناسب در این خصوص باشند؛ لوله‌های توخالی کربن که فقط نانومتری بوده و در عین حال 100برابر قوی‌تر از فولاد هستند. در این میان مشکل اینجاست که چنین الیاف قدرتمندی، حداکثر چند متر بیشتر طول ندارند و هیچ‌کس هم درحال حاضر نمی‌تواند طول آنها را به 35هزار کیلومتری که برای ساخت یک آسانسور فضایی لازم است، برساند.
آسانسور؛ ارزان‌تر از موشک
نسبت به موشک‌‌ها، آسانسور فضایی راهی ارزان‌تر و سریع‌تر برای بارگیری محموله‌ها و افراد از زمین خواهد بود. دلیلش هم این است که پرتاب کردن موشک یکی از گران‌ترین و دشوارترین قسمت‌های سفر فضایی به‌حساب می‌آید. در یکی از پرونده‌های اطلاعاتی ناسا در سال2008 آمده است: «هزینه‌های بالای حمل‌ونقل فضایی همراه با نوعی غیرقابل‌اطمینان بودن نتیجه نهایی، یک قفل مجازی در کار به‌حساب می‌آید. رؤیاهای ما درباره زندگی روزمره در فضا و نوید زندگی بهتر در زمین، در بند گرانی هزینه حمل‌ونقل فضایی گرفتار آمده است». این موضوع هنوز نسبت به سال2008تغییری نکرده است. به‌صورت میانگین، حمل بار از سطح زمین به فضا، حدود 20هزار دلار (معادل تقریبی 230میلیون تومان) برای هر کیلوگرم هزینه دارد. از زمان پایان برنامه شاتل فضایی ناسا در سال2011، شرکت‌های خصوصی اقدام به عرضه مواد موردنیاز در ایستگاه فضایی بین‌المللی کرده‌اند. تیلر هریس، مهندس «آزمایشگاه ملی شمال‌غربی اقیانوس آرام» می‌گوید: «آسانسور فضایی اساسا می‌تواند بازی را در اقتصاد صنعت فضایی تغییر دهد». بر اساس برخی تخمین‌ها، یک آسانسور فضایی با طراحی مناسب، هزینه حمل بار را تا 100دلار در هر کیلوگرم می‌تواند کاهش دهد. حتی اگر با هزار دلار در هر کیلوگرم هم این کار عملی شود، می‌توان گفت که این رقم تنها 5درصد هزینه فعلی خواهد بود.
ایفل در مدار زمین
در سال1895، یک دانشمند موشکی روس به نام کنستانتین تیولکوفسکی به برج ایفل خیره شد و در تصورش آن را به فضا امتداد داد. رؤیای روزانه او تبدیل به نخستین فرضیه برای ساخت آسانسور فضایی شد. او اندیشید که برجی مانند این می‌تواند محموله‌ای را به مدار زمین ببرد، یعنی ارتفاعی که ماهواره‌ها می‌توانند مدار خود را با چرخش زمین همگام کنند؛ چیزی حدود 35هزار و 786کیلومتر بالاتر از سطح دریا. اجرام هنگام بالا‌رفتن از برج‌ها سرعت افقی را از چرخش زمین به‌دست می‌آورند که می‌توان از این سرعت برای پرتاب به مدار زمین استفاده کرد.
از ماجرایی تخیلی تا واقعیت
اساسا خیلی از اختراعات عادی کنونی دنیا زمانی داستانی تخیلی بوده است و به همین‌خاطر نباید ایده آسانسور فضایی را شوخی دانست. برای این وسیله طرح‌های بسیاری تصور شده که همه آنها شامل مسافرت به فضا از طریق حرکت در امتداد ساختاری ثابت به‌جای استفاده از موشک‌های فضایی است. طرح کلی این وسیله غالباً به سازه‌ای مربوط می‌شود که از روی سطح زمین - در نزدیکی یا روی استوا - تا مدار پیرامون زمین و فضای بی‌وزنی امتداد داشته باشد. چندی پیش هم 2دانشجوی تازه فارغ‌التحصیل شده با انتشار مطالعات خود، نسخه‌ای از آسانسور فضایی را پیشنهاد کرده‌اند که از ماه تا مدار سطح ماهواره‌ای زمین امتداد پیدا می‌کند. این مطالعه که ماه سپتامبر منتشر شده، هنوز مورد‌بررسی دقیق کارشناسان قرار‌نگرفته است. آنها گفته‌اند که بنای این آسانسور با امکانات و فناوری موجود قابل‌ساخت است. مایکل لین، رئیس شرکت لیفت‌پورت که کار توسعه آسانسورهای فضایی را انجام می‌دهد، می‌گوید: «آنها درست می‌گویند. ما نیز از ابتدا درست می‌گفتیم. امکان ساخت آسانسور فضایی وجود دارد». سایر موافقان ساخت آسانسورهای فضایی هم سال‌هاست بر این باورند که بنای چنین ساختاری با فناوری فعلی ممکن است و می‌تواند مرزهای جدید اکتشاف در فضا را به روی بشر باز کند.
چینی‌ها پیشتاز می‌شوند
کارشناسان بر این باور هستند که این سازه با فناوری کنونی قابل‌ساخت است. تخمین زده شده که هزینه ساخت یک آسانسور فضایی می‌تواند از یک میلیارد تا نزدیک 90میلیارد دلار باشد. هریس که به‌تازگی ارزیابی 3طرح آسانسور فضایی را به پایان رسانده، دریافته است که همه آنها از نظر زیست‌محیطی پایدار و از نظر اقتصادی مناسب هستند. برآورد هزینه 90میلیارد دلاری از طرف شرکت اوبایاشی ژاپن صورت گرفته است. اوبایاشی همانطور که گفته شد انتظار دارد 20سال طول بکشد تا کابل را از پایه‌ای در عمق 400متری آب به مدار زمین برساند. این شرکت می‌گوید محصول نهایی می‌تواند بالابرهای 100تنی را از زمین به فضا حرکت دهد اما چینی‌ها گویا زودتر از ژاپنی‌ها طرح‌شان در این خصوص را تکمیل خواهند کرد. آکادمی فناوری پرتاب‌های چین که زیرمجموعه‌ای از پیمانکار اصلی برنامه فضایی این کشور است، می‌خواهد تا سال2045 یک آسانسور فضایی بسازد. اگرچه این شرکت هنوز جزئیاتی در مورد این برنامه منتشر نکرده است. ناسا نیز تحقیقاتی در مورد آسانسورهای فضایی انجام داده اما چیزی درخصوص ساخت آن اعلام نکرده است.
پاسخ به تمامی جزئیات طرح
درحال حاضر ساخت هر نوع آسانسور فضایی در حد یک نظریه است. مایکل لین در این‌باره می‌گوید: « این ایده بزرگ جزئیات بسیار زیادی دارد که ما جواب همه آنها را نداریم. هنوز هم در مورد استفاده از آسانسور فضایی نیاز به تحقیقات بیشتری است. به‌عنوان نمونه بررسی تأثیر تغییرات سریع دمایی که بر محموله تحمیل می‌شود و چگونگی محافظت از محموله در برابر اشعه‌های خورشیدی و اینکه بار به چه شکل می‌تواند از پس تغییرات جوی بربیاید، موضوع‌هایی هستند که جای کار بسیار دارند. البته در مرحله نخست تدارکات پیچیده‌ای در راه ساخت چنین آسانسوری وجود دارد. در این مسیر شبیه‌سازی‌های متعدد و پیچیده‌ای باید شکل بگیرد. کار ساخت بزرگ‌ترین سازه جهان به‌واقع سخت و حوصله سربر است».
ساخت آسانسور قمری
یکی دیگر از موانع نگهداری آسانسورهای فضایی موضوعی است که وارد قلمرو داستان‌های علمی- تخیلی می‌شود: «آوار فضایی». آژانس فضایی اروپا تخمین زده است که حدود 128میلیون جسم کوچک‌تر از یک سانتی‌متر در مدار گردش زمین هستند. همچنین 900هزار جسم دیگر که اندازه آنها بین یک تا 10سانتی‌متر است در کنار آنها هستند. هر آسانسور فضایی در معرض برخورد با این اشیاء خواهد بود. بنابراین، سازه باید توانایی مقاومت در برابر آنها را داشته باشد یا از برخورد با آنها بگریزد. در مقابل باید به این نکته هم اشاره کرد که ماه چنین وضعیتی را ندارد. ماه در مدار خود این همه اجرام فضایی ندارد و با توجه به نیروی جاذبه پایین‌تر، اجرام بیشتری می‌توانند وزن خودشان را تحمل و مدیریت کنند. بنابراین برخی از محققان فکر می‌کنند، ماه مکان مناسب‌تری برای قرار گرفتن یک آسانسور فضایی باشد. جروم پیرسون مهندس هوافضایی که برای نخستین بار طرح ساخت آسانسور قمری را در سال1977 ارائه کرده، می‌گوید: «آسانسورهای فضایی پیشنهادی که از روی زمین حرکت می‌کنند، مشکل بزرگی به نام جاذبه قوی را مقابل خود دارند. به‌دلیل همین جاذبه قدرتمند، شما نیاز به نیروی بیشتری برای حرکت به سمت بالا دارید. از طرف دیگر شما می‌توانید آسانسور قمری را با فناوری امروزی هم بسازید». آسانسور قمری، فرود بر سطح ماه را آسان‌تر می‌کند و آن را به پایگاهی دائمی بدل خواهد کرد. بدین‌ترتیب ماموریت‌های آینده می‌توانند از‌ماه به سمت مقاصد بلندپروازانه حرکت کنند. برخلاف آسانسور فضایی که از زمین به سمت بالا حرکت می‌کند، آسانسور قمری از نیروی گریز از مرکز استفاده نمی‌کند و در عوض جاذبه همه کارها را انجام می‌دهد.
معدن‌کاوی در فضا
با تمام موانع موجود، اگر روزی آسانسور فضایی ساخته شود، آنگاه می‌توانیم به منابع فضایی دست‌پیدا‌کنیم. هریس در این خصوص می‌گوید: «این مهم نه‌تنها اکتشاف و فرصت‌های جدید در فضا را امکان‌پذیر می‌سازد، بلکه راهی که من به آن می‌نگرم استفاده از منابع موجود در فضا برای بهبود وضعیت زندگی روی زمین است. سیارک‌ها می‌توانند گنجینه‌هایی واقعی باشند، چراکه آنها در دل خود عناصر باارزشی مانند طلا، پلاتین و آهن دارند. استخراج مواد معدنی از این سیارک‌ها می‌تواند به‌معنای این باشد که دیگر مجبور نخواهیم بود این منابع را از زمین استخراج کنیم.» وقتی دریابیم که چگونه منابع ارزشمند را از فضا استخراج کنیم، ممکن است امکان اکتشافات بیشتر نیز فراهم بشود؛ به‌عنوان مثال، آب جمع شده در فضا می‌تواند به هیدروژن و اکسیژن تجزیه شود تا سوخت موشک به‌وجود‌آید. این موضوع می‌تواند سفینه‌هایی فضایی را به ماموریت‌های دورتر بفرستد.
ارسال مطلب به ایمیل دوستاتون:
