سلام
حتما همه شما سوار آسانسور شديد . بالا ترين جايي كه با آسانسور به اونجا رفتيد چقدر بوده ؟ طبقه بيست ؟ سي ؟ . . .
شايد براتون جالب باشه اگر بدونيد كه با آسانسور ميشه به خيلي دورتر از اين حرفا هم رفت . تصورش رو بكنيد كه سوار بر يك آسانسور آروم آروم بالا ميريد و وقتي كه به طبقه ي آخر رسيديد و در باز ميشه ، مي بينيد كه تو فضا هستيد خداي من اين روياست نه ؟ ولي رويايي كه داره به واقعيت تبديل ميشه . درسته ! آسانسور هاي فضايي روياي قرن ماست كه تا واقعيت فقط چند قدم فاصله داره فقط چند قدم .
براي اولين بار سر آرتور سي كلارك ايده آسانسور هاي فضايي را مطرح كرد . او از سال 1956 به سريلانكا كوچ كرد . سواحل اقيانوس و جنگلهاي بكر استوايي بهشت كلارك براي نوشتن بود . كلارك رمان چشمه هاي بهشت ، را كه طرح آسانسور فضايي براي اولين بار در اين كتاب مطرح شد ، با الهام از محل زندگي خود نوشت .
برای ساخت یک آسانسور فضایی نياز به قائم نگه داشتن يک کابل در نزديکی استوای زمين است درحاليکه هزاران کيلومتر مابقی آن تا درون فضا امتداد داشته باشد. نيروی گريز از مرکز حاصل از چرخش زمين کابل را راست و مستقيم نگه خواهد داشت و يک روبات قادر خواهد بود از آن بالا رفته و تجهيزات همراه خود را در مدار قرار دهد.
براي عملي شدن اين ايده نياز هست كه محلی را در آسمان پيدا کنيم که اگر جسمی در آن قرار گرفت، نسبت به زمين ثابت باقی بماند . در اين صورت مي توان طنابی را از اين نقطه آسمانی به سطح زمين انداخت و يک سيستم آسانسوری که زمين را به آسمان وصل می‌کند، راه‌اندازی کرد.
كلارك در مقاله اي با عنوان""رله‌هاي فرازمينی: آيا ايستگاه‌های راکتی می‌توانند جهان را تحت پوشش راديويی قرار دهند؟" كه در سال 1945، ژورنال علمي دنياي بي‌سيم به چاپ رسيد ، با برسي مدار هاي اطراف زمين پيشنهاد كرد ، چنان چه شيئي را بتوان در ارتفاع مشخص35786 كيلومتري از سطح آزاد دريا و دقيقا بر فراز استوا قرار داد ، در اين صورت دوره تناوب اين اين شي به دور زمين در حدود 934/23 ساعت طول مي كشد كه اين زمان دقيقا برابر يك دور گردش زمين به دور خودش است . زيرا در اين ارتفاع سرعت چرخش زمين با سرعت گردش شي به دور آن يكسان است . در نتيجه ، شي در نقطه ثابتي از فضا در بالاي زمين قرار مي‌گيرد .
اکنون که می‌دانيم قوانين فيزيکی مانع ساخت آسانسور فضايي ما نمی‌شوند، می‌توانيم در مورد چگونگی ساخت و اجزاي آن بهتر فکر کنيم.
بهتر است اول يک آسانسور معمولی را تصور کنيم. اين آسانسور از سه جزء اصلی تشکيل شده است: يک کابل، يک بالارونده و يک منبع تامين نيرو. آسانسور فضايي نيز دقيقاَ از همين اجزا تشکيل شده است. از نگاه دانشمندان گره اصلی ساخت اين مجموعه، ساخت کابل آسانسور است. ريسمان بسيار محکم و سبکی که بتواند هزاران کيلومتر کشيده شود.
اگر از يک ريسمان معمولی برای ساخت اين کابل استفاده کنيم، با توجه به طول کابل و فشاری که در اثر وزن خود به بست‌های انتهای آن در ايستگاه فضايی وارد می‌شود، لازم است که قطر کابل با کاهش ارتفاع و نزديک‌تر شدن به سطح زمين، کمتر شود و حالت مخروطی به خود بگيرد. يک کابل معمولی که ضخامتش در سطح زمين به اندازه يک ريسمان پهن است، در ارتفاع 36 هزار کيلومتری بايد قطری به اندازه خود زمين داشته باشد! نبايد نگران اين مشکل و تحقق ايده آسانسور فضايي بود، فناوری نانو می‌تواند اين مشکل را حل کند.
تقريباً تا 10سال پيش تمامی کابل‌هايي که برای آسانسور فضايي پيشنهاد می‌شد، از ورقه‌هاي استيل و فلزی ساخته شده بود. با كشف نانولوله‌های کربنی در سال 1991، دانشمندان فضايي متوجه اين نانوساختار کربنی شدند. ماده‌ای که يكصد برابر محكم‌تر از استيل و 50 هزار برابر ريزتر از يك موي انسان است و تنها يک گرم از اين ماده، برای ساخت نخی به طول 29 کيلومتر کافی است. اين صفحه‌های گرافن لوله شده، ترکيبی استوانه‌ای از اتم‌های کربن هستند که به کمک آنها می‌توان کابلی به نازکی کاغذ و به محکمی الماس ساخت. با توجه به وزن بسيار کم نانولوله‌های کربنی، برای تنظيم فشار وارد بر بست‌های انتهای آسانسور کافی است که قطر کابل در ارتفاع 36 هزار کيلومتری تنها 9 برابر قطر آن در سطح زمين باشد. نکته قابل توجه در استفاده از نانولوله‌های کربنی اين است که رشته‌های طولانی از اين ماده، ساختار شکننده‌ای دارند. دانشمندان برای حل اين مشکل، نانولوله‌های جدا از هم را در يک ساختار تارگونه در هم تنيده و آنها را به رشته‌های محکم‌تر و طولانی‌تری تبديل کرده‌اند.
دانشمندان پيش‌بينی می‌کنند که با تکميل هسته‌ی اوليه‌ی کابل، می‌توان وسايل مکانيکی‌ای با نام «بالارونده» را بر روی کابل سوار کرد. بالارونده‌ها، همان طور که از نامشان برمی‌آيد، به کمک غلطک‌هايی بالا و پايين می‌روند. تابش نور ليزر يکی از گزينه‌های پيشنهادی برای تامين انرژی آسانسور است. به اين شكل كه روبات بالا رونده داراي صفحات خورشيدي است كه اين صفحات بر خلاف معمول روبه زمين هستند ليزری که از روی سکوی مبدأ، بر صفحه‌های خورشيدی انتهای بالارونده‌ها متمرکز می‌شود و نيروی لازم برای حرکت موتورها را فراهم می‌کند.
ايده آسانسورهای فضايی تا پياده‌سازی و تبديل شدن به يک دستگاه واقعی هنوز راه زيادی را در پيش دارد و انتظار نمی‌رود که تا قبل از ده سال آينده، به حقيقت بپيوندد؛ اما مفهوم آن در حال گسترش است و روزبه‌روز علاقمندان بيشتری پيدا می‌کند.
به همين منظور ناسا رقابتی را با جايزه 2 ميليون دلاری و با نام "نبرد قدرت" (Power BeamingChallenge) طراحي كرد . در اين رقابت روبات های بالارونده که از روی زمين و به صورت کنترل از راه دور تغذيه نيرو می شوند تلاش می کنند هر چه سريعتر از يک کابل بالا روند.
روبات برنده توسط تيمی به نام LaserMotive در واشنگتن ساخته شد و همانند دو رقابت کننده ديگر برای جذب انرژی از ليزر مادون قرمز زمينی براساس سلول های خورشيدی استفاده کرد. LaserMotive ، ليزر خود ا به کار انداخت تا قدرت روبات بالارونده خود را تامين کند که توانست از کابلی که از يک هلی کوپتر آويزان بود تا 900 متر بالا رود. اين برنامه در پايگاه نيروی هوايی ادوارد واقع در کاليفرنيا انجام گرفت.
روبات اين مسير را در طی 4 دقيقه و با سرعت متوسط برابر 7/3 متر بر ثانيه طی کرد. روز بعد اين شاهکار را با سرعتی برابر با 9/3 متر بر ثانيه تکرار کرد. روز جمعه دو تيم ديگر از دور مسابقه خارج شدند. به عبارتی ديگر LaserMotive تمام جايزه 900 هزار دلاری ناسا را خواهد برد.
1/1ميليون دلار باقی مانده جايزه ناسا به شرکت کننده ای تعلق می گيرد که بتواند با سرعتی بيش از 5متر بر ثانيه از کابل بالا رود. تيم بعدی از دانشگاه Saskatchewan کانادا، تنها پس از طی چند متر از کابل از حرکت باز ايستاد و نتوانست به پايان برسد.
روبات سوم متعلق به تيم کانزاس سيتی (Kansas City Space Pirates) نيز تنها بخشی از مسير را طی نمود. ناسا LaserMotive را به عنوان برنده جايزه 900 هزار دلاری معرفی کرد و طی يک مراسم تشريفاتی جايزه را اعطا نمود.
هرچند آسانسور فضايی به صورت يک هدف دور از دسترس باقی ماند ليکن ناسا از تکنولوژی انتقال نيرو به صورت wireless (از راه دور) در کارهای ديگری از جمله انتقال نيرو به قمرپيماهايی که در دهانه های هميشه تاريک (جايی که انرژی خورشيدی در دسترس نيست) حرکت می کنند، استفاده خواهد نمود.
منابع :
سايت نجوم ايران
http://nanodesign.blogfa.com/post-27.aspx
اسطوره اي در سريلانكا / پوريا ناظمي / ماهنامه نجوم / شماره ي 175 و 176
پاسخ با نقل قول
نوشته اصلی توسط پیمان اکبرنیا
