|
רעיון המעליות לחלל, קרי – פיתוחה של גישה זולה למסלול נמוך סביב כדור הארץ, נזנח יחסית לשולי הקהילה הטכנולוגית. אבל כעת, חצי מאה אחרי שהקונספט הוצע לראשונה, הרעיון שמעליות יוכלו בסופו של דבר לשמש לתעבורת נוסעים וטונות של מטען מגובה פני הים למסלול גיאוסינכרוני (המקיף את כדור הארץ במשך כיממה בהתאם למסלולו סביב צירו) ומעבר לו – סוף סוף הולך וצובר תאוצה. בשבועות הקרובים, ועידת מעליות החלל הבינלאומית תתכנס בסיאטל, בתקווה לקדם את המטרה. הרעיון הבסיסי כרוך בסרט של נאנו-צינוריות פחמן הנמתח מגובה פני הים כלפי מעלה ל-100,000 ק"מ, הרבה מעל גובה המסלול הגיאוסינכרוני (35,800 ק"מ). כוח המשיכה של כדור הארץ בצידו התחתון של הסרט, בתוספת משקל נגדי וזרז צנטרפטלי (כוח סיבובי כלפי פנים – שווה בכוחו אך מנוגד בכיוונו לצנטרפוגלי) חיצוני בקצהו העליון – יישמור על "כבל" המעלית יציב ומתוח מעל עמדה מקובעת לקרקע. מטפסים רובוטיים יטפסו במעלה הסרט למסלולים שונים סביב כדור הארץ, ואולי יאפשרו שיגור חלליות ליעדים שונים ברחבי מערכת השמש. פ דיוויד הורן, נשיא ועידת מעליות החלל הבילאומית, מספר על החדשות החשובות בנושא ומצבו הנוכחי של המחקר. – עם הופעתה של גישה מוזלת לחלל דרך הצינורות המסחריים המתפתחים כיום, אנחנו באמת צריכים מעליות חלל? – אפילו עם גישה פרטית לחלל, עלות ההעלאה לאורביט (מסלול סביב כדה"א) נמוך הוא מעל 16,700$ לקילו. עם מעלות חלל, העלות הזו תוכל לצנוח ל-100$ לקילו. תוכל לתפוס טיסה לאורביט בעלות של כרטיס טיסה במחלקה ראשונה. בטילים, רק 3-5% משמשים לנשיאת מטען. מטפס מעלית חלל יוכל לשאת 80$ מטען, והמטען לא יצטרך לשרוד את כל הרעידות והבלגן הכרוכים בשיגור טיל. – האם המאמץ ננקט עבור מטרות כרייה בירח או באסטרואידים? – כרייה על הירח, כוח סולרי מבוסס-חלל ושאר משאבים פלנטריים הם כולם תמריצים לבניית מעליות חלל. המאמצים האלה דורשים כמות עצומה של קיבולת הרמה מכדי להפוךל מציאותיים. בוועידות עברו, דיברנו על כוח סולרי מבוסס-חלל וחברים רבים של הקהילה נכחו בועידה. השנה ידברו על שימוש במעליות חלל לאיפשור כריית הליום-3 מהירח. – מה הן עלויות ההקמה? – ההערכות מתחילות ב-10 מיליארד דולר, אבל הרוב מעריכים שזה יגיע יותר לכיוון ה-30 מיליארד דולר לבנות ולהתחיל להעלות. מאז, העלויות מתחילות לצנוח. – אילו טכנולוגיות חדשות יאפשרו את מעליות החלל? – נאנו-צינוריות הפחמן (נצ"פ) נתגלו ב-1991. רוב המחקר היום מתמקד בשימוש במשאבים חשמליים, תרמיים ואופטיים בטלוויזיות, מחשבים ושאר אלקטרוניקה. מחקר נוסף נדרש לגבי משאבי הנצ"פ. חומרים אחרים שמסתמנים כמבטיחים הם נצ"פים קולוסאליים, נאנו-צינוריות של ניטריד-בור, ואולי שילובם של נצ"פים עם פולימרים. – מה האתגרים הגדולים ביותר כרגע? – כרגע האתגר הטכני הגדול ביותר הוא החומרים ליצירת גדילים ארוכים של חומר קל וחזק להרכבת הסרט.נצ"פ הן החומר המבטיח ביותר. יחס הכוח-משקל שלו הופך את מעלית החלל לאפשרית מבחינה טכנית. האתגר הוא לטוות נצ"פים לחוטים, סרטים וכבלים ועדיין לשמור את היחס הגבוה. קליפת נצ"פ בודדת מחזיקה כוח מתח של כ-100 ג'יגה-פסקלים, הרבה יותר מהדרוש לבניית מעלית חלל שתישא מטפסים של 20 טון. – האם המעליות הראשונות ישאו נוסעים? – המעלית הראשונית מן הסתם תישא מטען בלבד. מרגע שהמעלית תיבנה לאספקת גורמי בטיחות גבוהים יותר, המעלית תוכל לשמש גם עבור נוסעים. הפריסה הראשונית תצטרך להיות סרט קטן וקל, מאחר ויידָרשו טילים להגיע לאורביט. מרגע הפריסה, מטפסים יוכלו להוסיף שכבות נוספות לסרט ולהפוך אותו חזק יותר כך שיוכל לשאת משקל רב יותר. צילום אילוסטרציה: IMGImage / ASAP
– כמה מעליות תידרשנה בכל רגע נתון? – המעליות שבהמשך יוכלו להיפרס בקלות רבה יותר מהמעלית הראשונה המחויבת, להוסיף עודפים וקיבולת הרמה גבוהה יותר. מרגע שיש 2 מעליות, יש קיבולת מעלה וקיבולת מטה באותו זמן. ככל שיהיו יותר מעליות, יותר קיבולת הרמה תהא זמינה לשימוש ועלות ההגעה לאורביט תצנח. עם 12 מעליות אנחנו עלולים להגיע לעלות הגעה לאורביט של 10$ לק"ג – כמו טיסה במחלקת תיירים. – מה הייתרון של עלייה מעל לאורביט גיאוסינכרוני? – הייתרון הוא שיש לך נקודת שחרור בקצה של המעלית שאתה יכול להשתמש בה ל"יריית" חללית אל המאדים, כשאתה משתמש במומנטום הזוויתי של כדור הארץ לתת לחללית קפיצה ראשונית. סיבוב כדור הארץ סביב עצמו היא היוצרת את המומנטום הזוויתי, אז אם מרכז המסה הוא תמיד באורביט הגיאוסינכרוני – הוא תמיד בעמדה אחת על מעלית חלל, כך שאם נביט מטה מפסגת המעלית – אתה תמיד מסתכל על אותה נקודה. – האם אתה רואה מעליות חלל נבנות גם מחוץ לכדור הארץ? – אפשר להשתמש במעליות חלל גם מחוץ לכדור הארץ – על הירח, על מאדים ועל אסטרואידים. אם נקים מעלית חלל גם על מאדים, תהיה לנו מערכת תעבורה דו כיוונית בין כדור הארץ למאדים. מעלית כדור הארץ תזניק חלליות למעלית המאדים ולהיפך. נוכל לעשות זאת באופן שגרתי וזול בלי טילי-ענק. – מה תהייה מעלית האבטיפוס הראשונה? – למעלית הראשונה יהיו עלויות ההרצה הגבוהות ביותר. היא תצטרך להיות מורמת ע"י טילים, מורכבת בחלל ולקבל התרה של הסרט – חציו האחד יילך לכיוון כדור הארץ והאחר החוצה מעבר לאורביט הגיאסינכרוני. ואז תופסים אותו באטמוספירה ומעגנים אותו. – איך מתירים סרט באורך 100 אלף קילומטר? – משתמשים בכוח המשיכה במסלול הגיאוסינכרוני למשיכת הסרט מעלה ומטה. משיגים את הפריסה ומסתייעים בכוח המשיכה כלפי מטה ובכוח הצנטריפטאלי מבחוץ; בהנחה שעודך מחובר לסליל הבסיס באורביט גיאוסינכרוני. פלטפורמת עיגון היא כנראה טובה יותר מבסיס ארצי למעלית החלל, כך שנוכל להזיז את בסיס המעלית בקלות. הכרחי להזיז את סרט המעלית לפרקים בכדי לא לפגוע בתחנת החלל, הלוויינים ופסולת החלל. אם מעלית החלל תהיה מקובעת לנקודה אחת על כדור הארץ מבלי לזוז, בסופו של דבר כל מה שנמצא באורביט יתנגש בסרט. אלטרנטיבה לפלטפורמה ימית תוכל להיות הצבת בסיס הסרט על מסילה גדולה שתזיז את הסרט לפי הצורך. – איך תותנע מעלית החלל? – רעיון אחד הוא שימוש בלייזר שיוקרן להנעת המטפס, כך שלא נצטרך להשתמש בדלק להניע את העלייה למסלול – ואז נשתמש בכוח סולרי מעל האטמוספירה של כדור הארץ. – מה יהיה בעצם טיבו של הסרט הזה? – הרעיון כרגע הוא שרוחבו יהיה בין 1 ל-3 מטריםף בעובי של נייר – ופי 100 חזק מפלדה. מטפסים רובוטיים יוסיפו עוד שכבות ויחזקו אותו. הגירסה הראשונה לא תהייה בטיחותית לאנשים, אך כן תהייה בטיחותית מספיק למטען. – מה לגבי נזק מגשם מטאורים ופסולת חלל? – זה בהחלט ייקרה, אבל הסרטים הללו יתעדכנו ויטולאו באופן רציף. הסרט יוקף ציפוי ויוכל לספוג מספר רב של מכות בשנה. – מה קורה אם הסרט נשבר כשה"תא" המעלית מצוי באיבו של טיפוס בגובה 15 ק"מ? – למטפס תהיה חייבת להיות איזו אפשרות של כניסה מחדש ליכולת להתנתק מהסרט ולהתחבר- או אל המעלית כולה או רק אל חלק ממנה – כ'סירת הצלה'. – במה תהיה כרוכה מהדורת דה-לוקס של המעלית? – היא תוכל להוביל מטפסים בגודל של מטוסי 747, מלאים באנשים ומטען. בשיעור עלייה של 200 מילין לשעה, ייקח 5-7 ימים להגיע לאורביט גיאוסינכרוני. אם היה מלון באורביט הגיאוסינכרוני, היינו יכולים להישאר שם שבוע ולחזור. – מה בעצם צריך לקרות כדי שהמעלית תצא לפועל? – הסרט. כל דבר אחר הוא בעיה הנדסית שאפשר לפתור. אבל מרגע שיש לנו את החומרים לבנות מהם את הסרט, נוכל כנראה לבנות מעלית לחלל תוך כעשור. |
