Mit dem Aufzug zum Mars? Dieser Traum ist nicht weit entfernt

Steigen Sie in den Aufzug, drücken Sie die Aufwärtstaste und Sie befinden sich im Weltraum. Ist das nicht cool?

Am 21. November veröffentlichte Science and Technology Daily auf Seite 2 einen Artikel mit dem Titel „Mit dem Aufzug zum Mars? Dieser Traum ist nicht mehr weit entfernt.“

Der Artikel weist darauf hin, dass Peter Swan, Vorsitzender des International Space Elevator Consortium und Mitglied der International Academy of Astronautics, auf dem Internationalen Symposium zur friedlichen Nutzung der Weltraumtechnologie (Gesundheit) 2022, das vom 18. bis 20. November stattfand, vorschlug , dass Weltraumaufzüge als permanente Logistikinfrastruktur in Zukunft Material und Personal in den Weltraum transportieren könnten und so zu einem neuen Kanal für den Zugang zum Weltraum würden.

Mit einem Weltraumlift könnte die Reise zum Mars nur noch 61 Tage dauern

Das Prinzip des Baus eines Weltraumaufzugs ist nicht kompliziert. Zwischen Himmel und Erde hängt ein langes Kabel, dessen eines Ende im Ozean am Äquator der Erde verankert ist und dessen anderes Ende ein Gegengewicht (wie etwa einen Satelliten oder eine Raumstation) in einer geosynchronen Umlaufbahn „greift“ . Entlang des Kabels kann sich eine Maschine (die Kabine des Weltraumlifts) auf und ab bewegen.

Nach aktuellen Entwürfen wiegt die Weltraumliftkabine etwa 20 Tonnen und hat eine Steiggeschwindigkeit von etwa 200 Kilometern pro Stunde. Da das Kabel künftig länger wird und die Steiggeschwindigkeit des Wagens zunimmt, wird erwartet, dass er die geosynchrone Umlaufbahn in 8 Tagen, den Mond in 14 Tagen und den Mars in 61 Tagen erreicht. „

Im Vergleich zum Raketentransport werden Weltraumaufzüge mit Solarenergie betrieben und verbrauchen im Gegensatz zu Raketenstarts keine großen Mengen an chemischem Treibstoff . Daher sind sie umweltfreundlicher, kostengünstiger und weisen eine höhere Wiederverwendungsrate auf. Daher werden sie auch „Green Sky Road“ genannt.

Und die Möglichkeit, dass ein Weltraumaufzug Weltraumschrott erzeugt, ist äußerst gering. Wissenschaftler haben herausgefunden, dass es im Januar 2020 29.000 Weltraumschrottteile gab, die größer als 10 Zentimeter waren, und mehr als 170 Millionen Teile, die größer als 1 Millimeter waren. Diese Trümmer verschmutzen die Weltraumumgebung erheblich.

Darüber hinaus betragen die Kosten für den Materialtransport mit einem Weltraumaufzug etwa 500 Dollar pro Kilogramm, was günstiger ist als der Einsatz einer Rakete.

Swan glaubt, dass die Menschheit in Zukunft große Mengen an Hilfsgütern in den Weltraum befördern muss, um Dörfer auf dem Mars und dem Mond zu bauen. Auch interstellare Reisen werden mit Spannung erwartet und Weltraumaufzüge sind kommerziell äußerst wettbewerbsfähig.

Doch auf Raketenstarts wird nicht verzichtet. Raketen sind schneller als Weltraumaufzüge und können den Strahlungsgürtel rasch durchqueren. Deshalb haben manche Leute vorgeschlagen, zur Erzielung einer Komplementarität die Transportmethode „Weltraumaufzug + Rakete“ zu verwenden.

Wenn Sie sich den Weltraumaufzug als Frachtschiff vorstellen, dann ist die Rakete ein Frachtflugzeug.

Das Design ist umsetzbar, aber in der Praxis gibt es noch Herausforderungen

Der Traum vom Weltraumlift ist alt. Im Jahr 1895 schlug der russische Wissenschaftler Konstantin Ziolkowski die Idee eines Weltraumlifts vor, nachdem er den Eiffelturm gesehen hatte. Auch der Science-Fiction-Gigant Arthur Clarke beschrieb in seinem Roman „Die Fontänen des Paradieses“ einen Weltraumaufzug. Aufgrund technischer Hindernisse blieb der Weltraumlift jedoch lange Zeit im Konzeptstadium.

Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Luft- und Raumfahrttechnologie ergeben sich immer mehr Möglichkeiten für den Bau von Weltraumaufzügen. Was die Materialien betrifft, gelten Kohlenstoffnanoröhren und superfestes Graphen als ideale Materialien für den Bau von Weltraumaufzugskabeln. in Bezug auf das Design haben Wissenschaftler derzeit acht relativ stabile und vernünftige wissenschaftliche Designpläne vorgeschlagen; In technischer Hinsicht haben Wissenschaftler in einigen Ländern einige Experimente im kleinen Maßstab durchgeführt und bereiten eine eingehende Überprüfung vor.

Natürlich gibt es noch viele Herausforderungen in Theorie, Technologie und Ingenieurwesen. Wie etwa Dynamik und Steuerungsmethoden, Forschung und Entwicklung neuer Materialien, Design und Konstruktion von Geräten usw.

Schüler schauen sich die dritte Unterrichtsstunde von „Tiangong Classroom“ an

Viele Details müssen von Wissenschaftlern und Ingenieuren noch geklärt werden: Welche Antriebsart soll für die Weltraumliftkabine gewählt werden? Wie kann man den Einfluss der Schwerkraft überwinden? Wie halten Kabel dem Bombardement mit hochenergetischer kosmischer Strahlung stand und wirken Schwankungen wirksam entgegen? Was tun, wenn der Aufzug von Weltraumschrott und Meteoriten getroffen wird...

Wissenschaftler gehen davon aus, dass der Weltraumlift etwa im Jahr 2035 in Betrieb gehen wird. Die Möglichkeit, mit dem Weltraumlift Menschen zu befördern, muss noch weiter geprüft werden, um seine Sicherheit und Durchführbarkeit zu gewährleisten. Möglicherweise wird dies erst um das Jahr 2045 möglich sein, einen konkreten Zeitplan gibt es jedoch noch nicht.

Shao Ting, angehender Reporter bei Chengshi Interactive

Inhaltszusammenfassung: Science and Technology Daily, Seite 2

Bildquelle: Nachrichtenagentur Xinhua