المرحلة التالية: أقمار صناعية متزامنة مع الأرض ، مختبرات في المدار
في Star Trek ، إذا كنت تريد الانتقال من جسر إلى آخر ، فأنت تدخل "turbolift" وتخبره إلى أين تريد أن تذهب. ومع ذلك ، فقد تكهن الكثير من الناس بأنك ستصعد يومًا ما إلى المدار في مصعد بدلاً من استخدام صاروخ بدائي نسبيًا. الفكرة بسيطة. إذا كان لديك حبل مثبت على الأرض والطرف الآخر متصل بقمر صناعي ، فيمكنك فقط تحريك الحبل لأعلى ولأسفل. يبدو الأمر بسيطًا ، فما هي المشكلة؟ يجب أن يتحمل الحبل قوى هائلة ، ولا نعرف كيف نفعل أي شيء عملي يمكنه النجاة منه. ومع ذلك ، قد يكون لدى فريق من الاتحاد الدولي لمصاعد الفضاء الإجابة: أشرطة الجرافين.
المفهوم ليس جديدًا ، لكن الآمال في الأجهزة العملية التي يمكنها تحمل الضغط كانت خافتة. لخص [آرثر سي كلارك] الأمر في عام 1979:
ما مدى قربنا من تحقيق ذلك باستخدام المواد المعروفة؟ ليس جدا. يمكن لأفضل سلك فولاذي أن يحافظ فقط على حوالي 50 كم (31 ميل) من التعليق الرأسي قبل أن ينكسر تحت وزنه. تكمن مشكلة المعادن في أنها رغم قوتها فهي ثقيلة أيضًا ؛ نريد شيئًا قويًا وخفيفًا. هذا يشير إلى أننا يجب أن نهتم بالمواد التركيبية والمركبة الحديثة. كيفلر ... على سبيل المثال ، يمكن أن يتحمل طولًا رأسيًا يبلغ 124 ميلًا (200 كم) قبل الانهيار - وهو أمر مثير للإعجاب ، لكنه لا يزال غير كافٍ تمامًا مقارنة بـ 3100 (5000 كيلومتر) المطلوبة.
على الرغم من أن الباحثين قد لاحظوا سابقًا أن الأنابيب النانوية الكربونية يمكن أن تتمتع بالقوة المطلوبة ، إلا أنهم يعانون من مشكلتين. أولاً ، لا نعرف كيف نصنع أنابيب نانوية طويلة جدًا. بالإضافة إلى ذلك ، تحت تأثير الإجهاد ، يمكن أن يتشاجروا. ومع ذلك ، يشير عمل جديد إلى أن الجرافين يمكن أن يكون الجواب.
توجد التكنولوجيا لصنع ألياف جرافين كبيرة جدًا ، ولكن ربما لم تكن بالمقياس المطلوب ؛ لكن الألياف التي يبلغ طولها كيلومتر واحد ممكنة الآن. هذه الألياف ليست بالضبط الطوبولوجيا الصحيحة للجرافين ، لكنها تُظهر أنه من الممكن العمل مع المادة على نطاق واسع وبقوة شد أكبر 200 مرة من الفولاذ (وفقًا للمنشور) ، يمكن أن تكون مناسبة للاستخدام في مرفق مداري.
تتكرر فكرة المصعد الفضائي باستمرار. في "Ad Astra" (انظر أدناه) ، يبدو أن هوائي الفضاء الدولي مربوط بالأرض. تقول الصين إنها تعمل بنشاط على بناء مصعد تأمل في استكماله بحلول عام 2045.
نحن نشاهد هذه القصة منذ فترة طويلة. نعتقد أيضًا أننا قد نرى مصعدًا على سطح القمر قبل أن يكون لدينا واحدًا يعتمد على الأرض.
في Star Trek ، إذا كنت تريد الانتقال من جسر إلى آخر ، فأنت تدخل "turbolift" وتخبره إلى أين تريد أن تذهب. ومع ذلك ، فقد تكهن الكثير من الناس بأنك ستصعد يومًا ما إلى المدار في مصعد بدلاً من استخدام صاروخ بدائي نسبيًا. الفكرة بسيطة. إذا كان لديك حبل مثبت على الأرض والطرف الآخر متصل بقمر صناعي ، فيمكنك فقط تحريك الحبل لأعلى ولأسفل. يبدو الأمر بسيطًا ، فما هي المشكلة؟ يجب أن يتحمل الحبل قوى هائلة ، ولا نعرف كيف نفعل أي شيء عملي يمكنه النجاة منه. ومع ذلك ، قد يكون لدى فريق من الاتحاد الدولي لمصاعد الفضاء الإجابة: أشرطة الجرافين.
المفهوم ليس جديدًا ، لكن الآمال في الأجهزة العملية التي يمكنها تحمل الضغط كانت خافتة. لخص [آرثر سي كلارك] الأمر في عام 1979:
ما مدى قربنا من تحقيق ذلك باستخدام المواد المعروفة؟ ليس جدا. يمكن لأفضل سلك فولاذي أن يحافظ فقط على حوالي 50 كم (31 ميل) من التعليق الرأسي قبل أن ينكسر تحت وزنه. تكمن مشكلة المعادن في أنها رغم قوتها فهي ثقيلة أيضًا ؛ نريد شيئًا قويًا وخفيفًا. هذا يشير إلى أننا يجب أن نهتم بالمواد التركيبية والمركبة الحديثة. كيفلر ... على سبيل المثال ، يمكن أن يتحمل طولًا رأسيًا يبلغ 124 ميلًا (200 كم) قبل الانهيار - وهو أمر مثير للإعجاب ، لكنه لا يزال غير كافٍ تمامًا مقارنة بـ 3100 (5000 كيلومتر) المطلوبة.
على الرغم من أن الباحثين قد لاحظوا سابقًا أن الأنابيب النانوية الكربونية يمكن أن تتمتع بالقوة المطلوبة ، إلا أنهم يعانون من مشكلتين. أولاً ، لا نعرف كيف نصنع أنابيب نانوية طويلة جدًا. بالإضافة إلى ذلك ، تحت تأثير الإجهاد ، يمكن أن يتشاجروا. ومع ذلك ، يشير عمل جديد إلى أن الجرافين يمكن أن يكون الجواب.
توجد التكنولوجيا لصنع ألياف جرافين كبيرة جدًا ، ولكن ربما لم تكن بالمقياس المطلوب ؛ لكن الألياف التي يبلغ طولها كيلومتر واحد ممكنة الآن. هذه الألياف ليست بالضبط الطوبولوجيا الصحيحة للجرافين ، لكنها تُظهر أنه من الممكن العمل مع المادة على نطاق واسع وبقوة شد أكبر 200 مرة من الفولاذ (وفقًا للمنشور) ، يمكن أن تكون مناسبة للاستخدام في مرفق مداري.
تتكرر فكرة المصعد الفضائي باستمرار. في "Ad Astra" (انظر أدناه) ، يبدو أن هوائي الفضاء الدولي مربوط بالأرض. تقول الصين إنها تعمل بنشاط على بناء مصعد تأمل في استكماله بحلول عام 2045.
نحن نشاهد هذه القصة منذ فترة طويلة. نعتقد أيضًا أننا قد نرى مصعدًا على سطح القمر قبل أن يكون لدينا واحدًا يعتمد على الأرض.
What's Your Reaction?
