کمپانی ژاپنی روی ساخت آسانسور فضایی پرسرعتی تا سال 2050 کار می‌کند

یک افسار طولانی را تصور کنید که زمین را به فضا متصل می‌کند و می‌تواند ما را با کمترین هزینه و بیشترین سرعت به دور مدار بفرستد. این ایده اصلی پشت آسانسور فضایی است.

دانشمندان تخمین زده‌اند که به جای شش تا هشت ماه زمان برای رسیدن به مریخ، یک آسانسور فضایی می‌تواند ما را در سه تا چهار ماه، یا حتی 40 روز به آنجا برساند.

مفهوم آسانسورهای فضایی جدید نیست، اما مهندسی چنین سازه‌ای کار ساده‌ای نخواهد بود. بسیاری از مسائل دیگر به‌جز فناوری، مانعی بر سر راه هستند.

به همین دلیل است که جاه‌طلبی برای ساختن آن بسیار جدید است.

شرکت ژاپنی «اوبایاشی» فکر می‌کند که این تخصص را دارد. این شرکت که به دلیل ساخت بلندترین برج جهان، «توکیو اسکای‌تری» شناخته می‌شود، در سال 2012 اعلام کرد که با آسانسور فضایی خود به ارتفاعات بلندتری خواهد رسید.

در گزارشی در همان سال، این شرکت اعلام کرد که ساخت این پروژه 100 میلیارد دلاری را تا سال 2025 آغاز خواهد کرد و می‌تواند تا سال 2050 آن را عملی کند.

«یوجی ایشیکاوا» که آن گزارش را نوشت، درباره پیشرفت این پروژه صحبت کرده است. ایشیکاوا گفت که این شرکت احتمالاً ساخت‌و‌ساز را در سال آینده آغاز نخواهد کرد، اما درگیر تحقیق و توسعه، طراحی و ایجاد مشارکت و تبلیغ است.

برخی حتی در امکان چنین ساختاری تردید دارند.

«کریستین جانسون»، که سال گذشته گزارشی درباره آسانسورهای فضایی در مجله معتبر Science Policy & Governance منتشر کرد، گفت: «این یک ایده عجیب بود. با این‌حال، برخی دانشمندان واقعاً با این موضوع موافق هستند و می‌خواهند آن را محقق کنند.»

مسیری ارزان‌تر به فضا

پرتاب انسان و اشیا به فضا با موشک بسیار گران است. به‌عنوان مثال، ناسا تخمین زده است که چهار مأموریت آرتمیس به ماه، برای هر پرتاب 4.1 میلیارد دلار هزینه دارد.

با یک آسانسور فضایی، به موشک یا سوخت نیاز ندارید. طبق برخی طراحی‌ها، آسانسورهای فضایی محموله‌ها را با وسایل نقلیه الکترومغناطیسی به‌نام «کوه‌نورد» به مدار می‌فرستند. این کوه‌نوردان می‌توانند از راه دور، مانند انرژی خورشیدی یا مایکروویو، تغذیه شوند و نیاز به سوخت داخل هواپیما را از بین ببرند.

ایشیکاوا در گزارش خود برای شرکت اوبایاشی نوشت که این نوع آسانسور فضایی می‌تواند به کاهش هزینه انتقال کالا به فضا درحد 57 دلار در هر پوند کمک کند. برآوردهای دیگر برای آسانسورهای فضایی به‌طور کلی قیمت 227 دلار در هر پوند را نشان می‌دهد.

حتی «فالکون 9» اسپیس ایکس که با قیمتی در حدود 1227 دلار به ازای هر پوند، یکی از ارزان‌ترین راکت‌های پرتابی است، هنوز حدود 5 برابر گران‌تر از برآورد هزینه آسانسورهای فضایی است.

علاوه‌بر هزینه، مزایای دیگری نیز وجود دارد. جانسون گفت که خطر انفجار موشک وجود ندارد و کوه‌نوردان ممکن است دارای وسایل نقلیه با آلایندگی صفر باشند. با سرعت نسبتاً آرام 124 مایل در ساعت، کوه‌نوردان شرکت اوبایاشی کند حرکت می‌کنند که برای تجهیزات حساس خوب است.

ایشیکاوا گفت که شرکت اوبایاشی آسانسور فضایی را به‌عنوان نوع جدیدی از پروژه‌های عمومی می‌بیند که به نفع نوع بشر است.

چالش‌های آسانسور فضایی

روی زمین به اندازه کافی فولاد برای ساخت آسانسور فضایی وجود ندارد.

درحال حاضر، یکی از بزرگترین موانع برای ساخت آسانسور فضایی این است که رابط زمین و فضا از چه‌چیزی ساخته شود.

برای مقاومت در برابر کشش فوق‌العاده‌ای که تحت آن قرار می‌گیرد، اگر لوله از مواد معمولی مانند فولاد ساخته شده باشد، باید بسیار ضخیم باشد. با این‌حال، جانسون گفت: «اگر سعی کنید آن را از فولاد بسازید، به فولاد بیشتری از آنچه روی زمین وجود دارد نیاز خواهید داشت.»

گزارش ایشیکاوا پیشنهاد می‌کند که شرکت اوبایاشی از نانولوله‌های کربنی استفاده کند. نانولوله یک لایه غلاف شده از گرافیت است، ماده‌ای که در مدادها استفاده می‌شود.

جانسون گفت این آسانسور بسیار سبک‌تر است و درمقایسه با فولاد، احتمال شکستگی آن در اثر کشش کمتر است. اما یک مشکل دیگر وجود دارد.

درحالی‌که نانولوله‌ها بسیار قوی هستند، اما کوچک هستند. قطر آنها یک میلیاردیم متر است و محققان تاکنون آنها را بیش از 2 فوت طویل نکرده‌اند.

طبق گزارش ایشیکاوا، برای اینکه آسانسور هنگام رسیدن‌ به مدار متعادل شود، نانولوله‌ها باید حداقل 22000 مایل طول داشته‌ باشد.

جانسون درمورد طول نانولوله گفت: «ما هنوز در آن نقطه نیستیم. اما این بدان معنا نیست که غیرممکن است.»

ایشیکاوا گفت ممکن است محققان نیاز به توسعه یک ماده کاملاً جدید داشته باشند.

موانع دیگر

مواد اولیه هر چقدر که تعیین شده‌ باشند، باز هم مشکلات دیگری وجود دارد.

برای مثال، بند یک آسانسور فضایی تحت چنان کشش باورنکردنی قرار می‌گیرد که مستعد شکستن‌ آن است. یک صاعقه می‌تواند آن را تبخیر کند. آب‌و‌هوای دیگری مانند گردباد، بادهای موسمی و طوفان نیز وجود دارد.

ایشیکاوا گفت که موانع را نمی‌توان توسط یک شرکت حل کرد: «ما به مشارکت و صنایع مختلف نیاز داریم. البته، جمع‌آوری سرمایه بسیار ضروری است.»

این موانع برای شروع ساخت‌وساز به موقع برای بهره‌برداری تا سال 2050 بسیار زیاد هستند. به ویژه از آنجایی‌که ایشیکاوا تخمین زده‌ است ساخت آسانسور فضایی 25 سال طول می‌کشد.

جانسون گفت: «من فکر می‌کنم که این تخمین‌های زمانی خوش‌بینانه هستند، حتی با فرض اینکه فردا پیشرفتی حاصل شود.»