فرص لاستخدام التكنولوجيا على سبيل المثال «مصعد الفضاء»

الأنباط -

بقلم المهندس والباحث الجامعي عامر الدرابسه

تعد أنظمة الكابلات الفضائية مجالًا واعدًا لتكنولوجيا وتكنولوجيا الفضاء. ظهرت فكرة استخدام أنظمة الكابلات في الفضاء في فجر رواد الفضاء. قبل أكثر من قرن. اقترحوا طلاب معهد تكنولوجيا الطيران والإدارة فكرة نقل البضائع إلى الفضاء باستخدام برج ، تكون قاعدته على سطح الأرض ، ويتجاوز القمة المدار الثابت بالنسبة للأرض. كان نظام الكابلات - وهو نظير لمثل هذا البرج - يسمى "مصعد الفضاء". تعتمد فكرة المصعد الفضائي على وجود توازن شعاعي مستقر للكابل ، أحد نهايته على سطح الأرض ، والآخر على مسافة حوالي 100 ألف كم. في الفضاء.

من خلال رفع الحمولة على طول برج الكبل مثل المصعد ، فإننا نحمله إلى الفضاء. بالنسبة للمدارات الثابتة بالنسبة للأرض ، يكفي فقط فصل الحمل من هيكل المصعد ، لإحضارها إلى مدارات أقل ، وهناك حاجة إلى طاقة إضافية صغيرة لزيادة السرعة المستعرضة للحمولة ، وللإخراج إلى المدارات الزائدية ، يكفي فصل الحمولة من البنية الداعمة في الطرف البعيد للمصعد من الأرض.

كانت الدراسات السابقة لإمكانية إنشاء مصعد فضاء محدودة بالحسابات الأولية ، لأنها أظهرت بالفعل أنه بالنسبة للمواد الموجودة في ذلك الوقت ، كان إنشاء المصعد مهمة غير واقعية. مع ظهور الأنابيب النانوية الكربونية ، تم نقل فكرة المصعد الفضائي من مجال الخيال العلمي إلى مجال المفاهيم التقنية الواعدة.

تفتح الأنابيب النانوية الكربونية - مادة جديدة نوعيا ، قوتها أعلى بمرتين من قوة الفولاذ ، وجاذبيتها المحددة أقل 5 مرات - تفتح جوانب وإمكانيات جديدة. سيقلل استخدام مصعد الفضاء من تكلفة وضع الحمولات في الفضاء بأوامر من الحجم وسيفتح إمكانية إطلاق هياكل فضائية جديدة نوعًا في المدار ، بالإضافة إلى الرحلات إلى القمر والمريخ والزهرة والمشتري دون تسارع إطلاق الصواريخ والتكاليف والمخاطر المرتبطة بها. في المستقبل ، يمكن أن يزيد مصعد الفضاء بشكل كبير من وجود الإنسان في الفضاء ، بما في ذلك محطة متزامنة مع الأرض ويقلل من خطر وتكلفة استعمار المريخ.

بدأ للتو بحث مكثف في إنشاء وتشغيل مصعد الفضاء وأنظمة الكابلات الطويلة الأخرى. جوانب كثيرة من هذا المشروع ليست مفهومة جيدا. ترتبط دراسة ديناميات أنظمة الكابلات فائقة الامتداد بإنشاء نماذج وطرق جديدة لدراستهم. لم تعد نماذج التقدير البسيطة المستخدمة في المراحل الأولى من العمل قابلة للتطبيق هنا ، لأن هذه الأنظمة لديها بالفعل نطاق "كوني" حقيقي ، والذي يتزامن مع المسافة من الأرض إلى القمر. بالإضافة إلى مصعد الفضاء ، يسمح لنا ظهور المواد الفائقة القوة أيضًا بالنظر في تصميمات أخرى لأنظمة الكابلات فائقة الطول . على وجه الخصوص ، هذه مشاريع لبناء مصاعد فضائية في تلك الأجزاء من الفضاء حيث لا يوجد جو: مصعد قمري ، مصعد مداري (أي مصعد لا تكون نهايته السفلية على سطح الأرض ، ولكن في الغلاف الجوي العلوي).