Prospective Science: Uitați de rachete – un ascensor va fi viitorul călătoriilor spre Lună

de A.Th.C.     HotNews.ro
Vineri, 10 septembrie 2021, 19:49 Science - Spatiul


Concept de vehicul de prospectiuni pe Luna
Foto: NASA
Lansarea unei rachete face ca o călătorie spre Lună să fie scumpă, dificilă și periculoasă. Colin Stuart, astronom, autor și comunicator, prezintă în BBC Science Focus Magazine un alt mod în care se va putea călători dus-întors.

Ce vedeți atunci când vă uitați la Lună? Frumusețe? Cratere? Unii oameni văd dolari. Uneori, satelitul nostru natural este numit „al optulea continent al Pământului”, pentru că este doldora de resurse greu de trecut cu vederea. O formă rară de heliu, heliu-3, ar putea fi folosită în centrale energetice de fuziune pe Pământ. Elemente rare, ca neodimul, ar putea fi extrase și trimise acasă ca să fie utilizate în telefoane inteligente și alte dispozitive.

Dar cum se poate ajunge acolo fără a risipi tot profitul pe rachete? Conform unui studiu publicat în 2019, răspunsul ar putea fi un ascensor lunar. Un cablu ancorat de suprafața lunară s-ar întinde pe aproape 400.000 km până acasă. Nu poate fi legat direct pe Pământ, din cauza mișcărilor relative ale celor două corpuri, așa că s-ar termina sus, pe orbita terestră.

Astfel ar fi plasat deasupra deșeurilor noastre spațiale, o problemă în creștere cu lansarea de noi sateliți. Navete robotice acționate de Soare s-ar mișca în sus și-n jos pe cablu, acționând ca o bandă de conveior pentru transportul prețioaselor resurse.

Poate că pare un proiect din altă lume, dar Zephyr Penoyre și Emily Sanford – doi doctoranzi în astronomie de la Columbia University care au elaborat studiul – cred că ar putea fi făcut cu câteva miliarde de dolari.

Pentru comparație, Jeff Bezos lichidează în fiecare an cam un miliard de dolari din acțiunile sale la Amazon ca să-și finanțeze compania de turism spațial Blue Origin. Programul Artemis de la NASA, care va trimite pe Lună mai târziu în acest deceniu prima femeie astronaut și primul astronaut de culoare, costă 86 de miliarde. Un alt studiu a estimat că un lift lunar și-ar recupera costurile în numai 53 de curse, într-atât de valoroase sunt resursele de pe Lună.

Cablul, care nu ar trebui să fie mai gros decât un creion, ar cântări 40 de tone – sarcină perfect accesibilă rachetelor moderne ca Starship. Spre deosebire de un ascensor spațial care ar porni de pe Pământ, liftul lunar care se va opri în imediata apropiere a planetei nu ar mai trebui să învingă uriașele forțe gravitaționale.

Iar Luna nu are atmosferă, ceea ce simplifică lucrurile. Aceasta înseamnă că materiale existente, precum Kevlarul, ar fi necesare pentru cablu, în locul unora super-rezistente care ar trebui inventate.
Ar putea fi combinate și cele două idei. Presa de stat chineză a prezentat în aprilie 2021 ideea unei „scări a cerului”. Aceasta ar fi un troliu care să ridice o navă cosmică până la o stație spațială pentru a zbura apoi spre Lună și a întâlni un alt lift care s-o coboare pe suprafața lunară.

Ideea ascensoarelor spațiale este veche de peste un secol, fără să fi progresat. Dar dacă mai mulți oameni – sau mai degrabă corporații – ar prinde poftă să facă grămezi de bani, am putea asista în deceniile următoare la versiunea lunară a goanei după aur. Ascensoarele s-ar putea dovedi factorul care va ține costurile jos și va face profiturile să ajungă chiar până la cer.







Citeste doar ceea ce merita. Urmareste-ne si pe Facebook si Instagram.

















10964 vizualizari

  • -5 (17 voturi)    
    Distanța de la Pământ la Lună nu e fixă, (Vineri, 10 septembrie 2021, 20:37)

    Harald [utilizator]

    ea variază cam cu 50.000 km între diverse perioade. Separat de asta, dacă s-ar fi uitat vreodată pe cer, cei doi doctoranzi în astronomie ar fi remarcat că Luna rămâne în urma Soarelui cam cu 50 de minute în fiecare zi. Deci ea ”se înfășoară” în permanență în jurul Pământului, nu e într-o poziție geostaționară.

    Un ansemenea cablu nu ar putea fi ancorat nici de suprafața Pământului, nici de suprafața Lunii Ideea e la fel de absurdă și azi ca în urmă cu un secol, când a fost exprimată pentru prima dată.
    • +8 (10 voturi)    
      Contra-argumentul lor e ca nu va fi ancorat aici (Vineri, 10 septembrie 2021, 20:56)

      imi_pasa_de_romania [utilizator] i-a raspuns lui Harald

      Ci in spatiu. De la Luna in spatiu, pana in orbita Terrei.
      Poate pe hartie merge ideea, POATE. Desi...

      Insa pana la probe practice, mai bine elimina intai toate resturile "uitate" de acolo si vorbim dup-aia de joaca de-a ascensorul.
      • +1 (7 voturi)    
        Si totusi (Vineri, 10 septembrie 2021, 22:21)

        costicatrombon [utilizator] i-a raspuns lui imi_pasa_de_romania

        Prima oara unii spuneau ca rotile de tren perfect rutunde vor aluneca pe sine de tren perfect drepte. Pe urma unii ziceau ca peste 30km/h pasagerii se vor sufoca...
      • -1 (3 voturi)    
        Teoretic se poate. (Sâmbătă, 11 septembrie 2021, 19:31)

        asavreau [utilizator] i-a raspuns lui imi_pasa_de_romania

        Cu vreo 50 de ani în urmă sa lansat ideea asta. Acum, cineva în pană de idei noi a scos-o ca proaspătă!
        • +1 (1 vot)    
          Idea o fi veche (Sâmbătă, 11 septembrie 2021, 22:25)

          trotuar [utilizator] i-a raspuns lui asavreau

          dar tehnologia și materialele la momentul inițial nu erau gata.

          Am putea spune că sunt trei faze, ideea în sine (vreau să zbor veche de când lumea), momentul în care devine tehnic posibil (primele avioane începutul secolului XX) și momentul în care devine financiar rentabil (pe la mijlocul secolului XX).

          Acum ideea a devenit posibilă tehnic datorită noilor materiale și tehnologii, urmează faza în care va deveni financiar rentabilă (probabil după o primă bază pe Lună).
    • +5 (11 voturi)    
      O mică eroare (Vineri, 10 septembrie 2021, 22:05)

      finutza [utilizator] i-a raspuns lui Harald

      Înfășurarea de care vorbiți nu poate avea loc fiindcă Luna are îndreptată spre Terra aceeași parte, viteza ei de rotație în jurul axei proprii fiind egală cu cea de rotație în jurul Pământului. Noi nu vedem decât aceeași jumătate a satelitului.
      • -3 (5 voturi)    
        haha (Sâmbătă, 11 septembrie 2021, 2:55)

        John_Re [utilizator] i-a raspuns lui finutza

        n-ai inteles ce spune Harald.

        nu-i asa?
      • +2 (4 voturi)    
        ”Aceeași parte” i-a păcălit și pe doctoranzi :) (Sâmbătă, 11 septembrie 2021, 12:08)

        Harald [utilizator] i-a raspuns lui finutza

        Luna are îndreptată mereu aceeași parte spre Pământ, însă Pământul nu are mereu îndreptată aceeași parte spre Lună.

        Puțini oameni se uită pe cer și încă și mai puțini oameni înțeleg cum se mișcă diverse corpuri cerești. Nu trebuie doctorate în astronomie pentru asta.

        Cu variația de 50.000 de km a distanței dintre Pământ și Lună, cum rămâne? :)
        • +3 (5 voturi)    
          Deci doctoranzi (Sâmbătă, 11 septembrie 2021, 16:01)

          trotuar [utilizator] i-a raspuns lui Harald

          în astronomie precum și alți cercetători de la NASA care mănâncă orbite pe pâine s-au lăsat păcăliți de orbita Lunii și au spus că e posibil.

          Variația de 42 de mii de km nu este o problemă mare deoarece punctul terminus se află deasubra GEO la vreo 100 de mii de km.

          Altele sunt probleme mai importante, majoritatea materialelor propuse (gen Kevlar și fibre M5) sunt polimeri care nu sunt rezistente la UV și alte radiații din spațiu.

          Alternativa sunt fibrele de carbon dar sunt cam scumpulițe (a nu fi confundate cu nanotuburile care încă nu le producem industrial).

          Altă problema majoră ar fi rezistența la meteoriți.

          Alta ar fi reducerea oscilațiilor care mai devreme sau mai târziu vor apare acolo odată cu mișcarea dute vino pe cablu sau corectarea orbitei în punctul Lagrange L1 (acesta fiind instabil).


          Mai există și alte probleme majore dar diferența de apogeu și perigeu nu e una dintre ele.
          • +2 (2 voturi)    
            În teorie, orice e posibil :) (Sâmbătă, 11 septembrie 2021, 23:15)

            Harald [utilizator] i-a raspuns lui trotuar

            Asta e problema cu doctoranzii tăi. Am discutat odată cu tip de genul ăsta, a trebuit să-i aduc o poză dintr-o revistă, ca să înțeleagă cum e cu poziția unui satelit față de Pământ.

            Dacă l-ai fi întrebat despre cifre, știa pe de rost toți parametrii orbitei, dar fără să înțelagă nimic din ei. Poza cu Pământul și satelitul în spațiu i-am adus-o abia când a devenit clar că în mintea lui Pământul era perfect plat și avea vreun milion de kilometri :)

            Doctoranzii tăi nu au proprietatea cifrelor cu care lucrează, iar un cablu de 400.000 de km o să fâlfâie cum vrea el în spațiu, n-ai nicio șansă să te bazezi pe poziția lui teoretică în care îl vrei instalat.
            • +1 (1 vot)    
              Îmi aduci aminte de un citat din (Duminică, 12 septembrie 2021, 14:17)

              trotuar [utilizator] i-a raspuns lui Harald

              Isaac Asimov

              "Antiintelectualismul a fost un curent constant făcându-și loc în viața noastră politică și culturală bazându-se pe noțiunea falsă că democrația înseamnă <<ignoranța mea este la fel de bună ca cunoștințele tale>>"

              "Anti-intellectualism has been a constant thread winding its way through our political and cultural life, nurtured by the false notion that democracy means that 'my ignorance is just as good as your knowledge.'"

              Asta a luat amploare în SUA în era Trump dar și în România încetul cu încetul după revoluție.

              Nu știu ce problemă discutai cu doctorandul "tău" sau în ce specialitate era doctor, dar dacă l-ai convins cu o poză dintr-o revistă că Pământul nu e plat ori era doctorand de hărtie (din păcate există specimenul) ori a aplicat metoda "nu te pui cu prostul".

              Despre subiectul cu pricina poți vedea că modelul teoretic menționeaza și despre probleme practice de implementare fără a le rezolva (dacă o făcea mai dura încă nu știu câți ani și nu mai era un model ci un plan). Acesta e doar un început, mai sunt mulți pași de făcut atât de oameni de știință cât și de ingineri.

              Apropo de "fâlfâire" vezi ca și asta e menționată în document:

              https://arxiv.org/pdf/1908.09339.pdf
              • 0 (0 voturi)    
                Omul știa că Pământul nu e plat, (Luni, 13 septembrie 2021, 1:21)

                Harald [utilizator] i-a raspuns lui trotuar

                iar doctoranzii tăi nu au capacitatea de înțelegere a lui Asimov, tocmai în asta constă problema. Ți-am spus că omul putea recita pe de rost parametrii orbitei, dar când estima unghiul sub care s-ar putea vedea satelitul de la sol, în mintea lui Pământul era plan ca masa :) El nu concepea că satelitul ajunge mereu ”în spatele” Pământului, până nu i-am arătat poza.

                Asimov înțelegea mișcările relative în spațiu al diverselor corpuri, însă doctoranzii tăi nu le înțeleg, degeaba îl invoci pe Asimov în sprijinul lor. Problema cu intelectualii e alta: o mulțime de neaveniți se cred intelectuali pe baza diplomelor obținute, nu pe baza unei capacități reale de înțelegere.

                Last but not least, de ce ar fi considerați intelectuali niște astronomi sau niște astrofizicieni?
        • +2 (4 voturi)    
          Mulți încearca să convingă pe alții persistând... (Sâmbătă, 11 septembrie 2021, 18:54)

          finutza [utilizator] i-a raspuns lui Harald

          Înfășurarea de care vorbiți s-ar produce doar dacă acel cablu, sfoară, lanț ar fi ancorat și de Lună și de Pamânt. Chiar dumneavoastră spuneți că așa ceva este imposibil fiindcă distanța e variabilă într-o plaja destul d emare. Dar în articol se spune clar, el va fi ancorat doar pe satelitul Terrei și „va pluti” cu un capăt liber până în apropierea Pământului, capăt de la care încărcăturile ar fi preluate de nave oarecum obișnuite.
          • 0 (4 voturi)    
            Luna ”se înfășoară”, nu cablul ! (Sâmbătă, 11 septembrie 2021, 23:20)

            Harald [utilizator] i-a raspuns lui finutza

            Eu am scris că Luna ”se înfășoară” în jurul Pământului. Chiar și în prezent, fără niciun cablu.

            Tu și tovarășii tăi nu înțelegeți cum arată orbita Lunii în realitate. Găsiți niște reprezentări grafice cu ultimele 100 de rotații ale Lunii în jurul Pământului, poate măcar așa vă lămuriți :)

            Varianta ”de bun simț” a aceluiași proiect e un cablu între Pământ și un satelit geostaționar, dar nici asta nu e fezabil, deși acel satelit e de 10-12 ori mai aproape decât Luna.
            • -1 (3 voturi)    
              Înfășurare (Duminică, 12 septembrie 2021, 19:21)

              finutza [utilizator] i-a raspuns lui Harald

              Nu înțeleg ce înțelegeți dumneavoastră prin „înfășurare”. Dacă aș fi actriță de circ și aș umple o găleată cu apă, aș lega o sfoară de toartă și aș învârti-o cu repeziciune, pe lângă faptul că apa n-ar curge din găleată, tot timpul gură găleții ar fi îndreptată spre mâna mea. Așa și cu Luna, are tot timpul aceeași față (în exemplu gura găleții) îndreptată spre Pământ (în exemplu mâna mea). Unde este înfășurarea de care vorbiți?
              Bine, în acest proiect totul pare utopic, dar dacă s-ar construi un catarg (o funie, un lanț) ancorat pe suprafața Lunii pe partea văzută de pe Terra, mai ales daca e poziționat la ecuatorul Lunii, acesta ar fi tot timpul îndreptat spre Pământ.
              • -1 (1 vot)    
                Luna nu e în același plan cu orbita Pământului (Luni, 13 septembrie 2021, 1:12)

                Harald [utilizator] i-a raspuns lui finutza

                Exemplul cu găleata demonstrează perfect că nu înțelegi diferența între planul orbitei lunare și planul orbitei terestre.

                Analogia cu găleata s-ar potrivi pentru un cablu ancorat pe Pământ. Doctoranzii pretind că găleata o să stea cu fața la tine și cablul o să stea singur îndreptat spre tine, deși tu nu-l ții în niciun fel. În asta constă absurditatea proiectului.

                Și povestea cu gura găleții e forțată, Pământul are niște dimensiuni apreciabile. Încotro e îndreptată gura găleții, spre Groenlanda sau spre India?
                • +1 (1 vot)    
                  Planul ecuatorial al Pământului (Luni, 13 septembrie 2021, 18:44)

                  trotuar [utilizator] i-a raspuns lui Harald

                  nu are nimic de a face cu planul orbitei Lunii.

                  Direcția "gurii găleții" este spre centrul de greutate a Pâmântului sau mai precis spre centrul de greutate al ansamblui Pământ Lună (aflat undeva la 4500 de km de centrul de masă al Pământului). Nu numai Luna se învărte în jurul Pâmântului dar și Pâmântul în jurul Lunii.

                  Diferența între axa de înclinare a Pâmântului și orbita Lunii nu afectează așa de mult deoarece Pâmântul e un elipsoid aproape sferic. Diferența între raza la poli și cea de la ecuator e de 21 km sau cam 0,3%.

                  Asta din urmă face ca centrele de masă ale Pământului și ale Lunii separate să fi aproximatic colineare cu centrul de masă al celor două corpuri combinate. Evident nu perfect dar în principiu pot fi compensate odată cu rezolvarea altor oscilații din cablu.

                  O greșeală care o faci constant este să consideri punctul terminus cu o contragreutate ca un satelit de sine stătător al Pâmântului în orbită sincronă. Nu va fi în orbită sincronă ci va fi undeva între Pâmânt și Lună. Relativ fix față de suprafața Lunii și în mișcare față de Pâmânt dar în continuare pe axa formată de centrele de greutate ale Pâmântului și al Lunii.
                • +1 (1 vot)    
                  Exemplul de mai sus... (Luni, 13 septembrie 2021, 19:31)

                  finutza [utilizator] i-a raspuns lui Harald

                  ... este doar să vă arăt că într-un mod similar fața vizibilă a Lunii este mereu orientată către Pământ și că un catarg ridicat de pe suprafața satelitului orientat către Terra va fi mereu orientat în acest fel indiferent de mișcările fiecărui astru. Cablul evident ca nu e legat de Pământ, va pluti (capătul lui) până la o distanță suficientă pentru a permite preluarea comercială a încărcăturilor și aduse pe Pământ.
  • +1 (3 voturi)    
    Momentan (Vineri, 10 septembrie 2021, 22:16)

    Gelu Balsam [utilizator]

    Nu exista nici un material din care sa fie confectionat cablul.
    • +2 (4 voturi)    
      Nu-i cablu. (Sâmbătă, 11 septembrie 2021, 19:33)

      asavreau [utilizator] i-a raspuns lui Gelu Balsam

      Este o rază de lumină. Laser.
  • -1 (3 voturi)    
    Buna gluma, da-i serioasa ! (Vineri, 10 septembrie 2021, 23:23)

    Namaste [utilizator]

    mai uitam de cate si mai cate/cati...;-)
  • +2 (4 voturi)    
    liftul lunar este in cercetare de cca 20 ani (Sâmbătă, 11 septembrie 2021, 10:36)

    il_gattopardo [utilizator]

    LUNAR SPACE ELEVATORS FOR CISLUNAR SPACE
    DEVELOPMENT 2 May 2005
    http://www.niac.usra.edu/files/studies/final_report/1032Pearson.pdf

    Lunar space elevator
    https://en.wikipedia.org/wiki/Lunar_space_elevator

    materialele existente sunt suficiente pentru cablu
    extrase din link-uri
    1. Cablul-
    Toray Carbon fiber
    Magellan honeycomb polymer M5
    etc
    2. geometrie variabila. cablul ancorat DOAR pe Luna , la celalalt capat cu o contragreutate aflata in gravitatia terestra la cca 35000 km de suprafata Pamantului. lungimea cablului ar fi variabila astfel contragreutatea ar fi la o distanta controlata continuu fata de Luna si Pamant ,compensand valorile diferite ale fortelor rezultate din distanta fluctuanta intre cele doua corpuri de interes , fortele generate de vehicul si incarcatura utila.
    3 mai trebuie un Elon Reeve Musk interesat si pasionat de Lunar space elevator!
    • 0 (2 voturi)    
      Contragreutatea ar lua sateliții geostaționari (Sâmbătă, 11 septembrie 2021, 12:13)

      Harald [utilizator] i-a raspuns lui il_gattopardo

      de pe orbita lor, iar ea însăși ar trebui să fie simultan pe o orbită sincronă și pe una non-sincronă, ceea ce e absurd.
  • +2 (2 voturi)    
    Cel mai ieftin lift e zborul (Sâmbătă, 11 septembrie 2021, 23:02)

    Gigel cu elefantii [utilizator]

    Cel mai greu e sa ajungi pe orbita in spatiu. N-ai ce face, trebuie sa arzi combustibil ca sa iesi din atmosfera. De pe orbita insa e simplu. Cu o sursa de energie (Soarele de ex.) si un motor eficient (cu viteza de ejectare cat mai mare ca sa se reduca masa eliberata pentru propulsie) si cu mult timp la dispozitie te poti indeparta incet de pe orbita catre Luna sau alt corp din Sistemul Solar. Cheia e motorul eficient (de ex. un motor cu ioni) si timpul suficient la dispozitie. Sa nu te grabesti. Eu cel putin asa zic.


Abonare la comentarii cu RSS

ESRI

Top 10 articole cele mai ...



Hotnews
Agenţii de ştiri
Siteul Hotnews.ro foloseste cookie-uri. Cookie-urile ne ajută să imbunatatim serviciile noastre. Mai multe detalii, aici.



powered by
developed by