W tym tygodniu spotkała się większość ekspertów debatujących na temat kosmicznej windy. Upłynie jeszcze dużo czasu i wykonane będzie wiele pracy zanim podróżnicy wyjadą na najwyższe piętro i znajdą się w przestrzeni kosmicznej.

Po pierwsze, potrzebna jest super-giętka wstęga, która spędza sen z powiek konstruktorom. Będzie ona wisiała z powierzchni Ziemi i ginęła gdzieś na niebie – dzięki obrotowi Ziemi i sile odśrodkowej.

Zakotwiczona w przestrzeni kosmicznej, 100 000 kilometrowej długości wstęga zostanie zbudowana z węglowych nanorurek. Pnącze to będzie wyciągać ładunek i pasażerów w modułach, które będą poruszały się wzdłuż jej. Oczywiście kluczem do budowy windy są pieniądze.

Na trzeciej corocznej międzynarodowej konferencji poświęconej kosmicznej windzie, która odbyła się w Waszyngtonie, naukowcy dyskutowali na temat przeszkód jakie muszą być pokonane aby ta koncepcja została urzeczywistniona.

Główne wyzwania

To jest megaprojekt… rzeczy zmieniają się tak szybko jak możemy oczekiwać tego” – powiedział Bradley Edwards dyrektor Research for the Institute for Scientific Research (ISR), które ma siedzibę w Fairmont w Zachodniej Wirginii. Jest on głównym autorytetem w sprawach kosmicznej windy i przewodniczącym tegorocznego spotkania.

Edwards szybko wymienia co jest potrzebne do budowy kosmicznej windy, począwszy od węglowych nanorurek, urządzeń zasilających, sprzętu wyciągającego w Kosmos, zabezpieczeń od uderzeń śmieci we wstęgę, wyjść bezpieczeństwa, a skończywszy na zagadnieniach politycznych, regulacyjnych i kosztach.

Artystyczna koncepcja wagonika, który miałby wynosić na orbitę ładunki za pomocą wstęgi zbudowanej z nanorurek.

Na spotkaniu wiodący naukowcy omawiali badania i naturę pracy nad węglowymi nanorurkami. Różne metody produkowania węglowych nanorurek postępują naprzód, np. nowy proces skręcania materiału w kształty aby uzyskać wstęgę” – powiedział Edwards.

Odkrycie węglowych nanorurek i dostarczenie w przyszłości sprzętu do formowania ich w złożony materiał jest głównym wyzwaniem w nadchodzących latach, potrzebnym do skonstruowania windy.

Węglowe nanorurki widoczne pod mikroskopem elektronowym. Tego typu materiał ma być użyty do budowy kosmicznej windy.

Największym wyzwaniem jest technologia węglowych nanorurek. Począwszy od konkurencyjnych pomysłów produkcyjnych, takich jak spinanie ich w większe pakiety i obniżenie kosztów produkcji. “Postęp jest tak szybki, że niedawno cena grama materiału potrzebnego do budowy, dzisiaj jest równa cenie kilogram tego materiału, to olbrzymie zredukowanie kosztów” – powiedział Edwards.

Kosmiczna winda 101

Stacja bazowa, z której w przestrzeń kosmiczną miałyby ruszać wagoniki. Stacja ta znajdowałaby się gdzieś na pacyfiku w pobliżu równika.

Ludzie bujający w obłokach, jak Edwards, uważają kosmiczną windę za rewolucyjny środek dostania się z Ziemi do przestrzeń kosmiczną. Głównym systemem jest zamocowanie wstęgi jednym końcem na Ziemi, na ruchomej platformie w pobliżu równika gdzieś na Pacyfiku. Druga część wstęgi znajdowałaby się w przestrzeni kosmicznej na geosynchronicznej orbicie.

Według projektu kosmiczna winda miałaby być zaczepiona na platformie wybudowanej na oceanie.

Kosmiczna winda mogłaby wynosić satelity, statki kosmiczne i inne struktury w przestrzeń używając elektrycznych wind wspinających się po wstędze. Naukowcy uważają, że winda będzie w stanie wynieść każdego dnia pięciotonowe paczki na każdą z ziemskich orbit, a na Marsa, Księżyc, Wenus albo asteroidy w ciągu 15 lat od wybudowania jej.

Wagonik kosmicznej windy wspina się po wstędze z nanorurek dzięki energi słonecznej dostarczonej z paneli słonecznych.

Pierwsza kosmiczna winda powinna drastycznie zredukować koszty wynoszenia ładunków, w porównaniu do obecnych kosztów wystrzelenia tychże. Dodatkowe, większe windy, zbudowane na podstawie podobnych projektów, powinny pozwolić na aktywność w Kosmosie na wiele większą skalę.

Pomysł kosmicznej windy biorą na poważnie największe narodowe organizacje: Los Alamos National Laboratory, NASA’s Marshall Space Flight Center, NASA Institute for Advanced Concepts, National Space Society.

Widok na przeciwagę znajdującą się na końcu kosmicznej windy w przestrzeni kosmicznej. W przyszłości za przeciwwagę mogłaby posłużyć planetoida.

Autor

Wojciech Lizakowski

Komentarze

  1. Igor    

    100 km? — 100 km długości wstęga? Wydaje mi się, że to musi sięgać na orbitę geostacjonarną – a nawet dalej, żeby dalsza część służyła jako przeciwwaga.

    1. wottel    

      100 000 km — faktycznie pomylilem sie przy pisaniu, zjadlem trzy zera:)
      dziekuje za zwrocenie uwagi na blad

      1. Przemek    

        100 000 km? — Ale jeśli koniec liny ma sięgać orbity geostacjonarnej (tak jest napisane) to mamy doczynienia z liną długości 36 000 km. To co z pozostałym odcinkiem liny długości 64 000 km? Chyba będzie nieużyteczny.

      2. BaSz@    

        Winda Babel… (:-o) — Przyznam się, że nieco… zdębiałem! O pomyśle „kosmicznej windy, sięgającej do samego nieba” słyszałem już kiedyś. Oceniłem to jako wymysł osoby, hm, powiedzmy: dosyć odległej od rzeczywistości. Koncepcje takie wypowiadali dwaj znajomi fantaści, których wiedza była raczej niewielka, zaś wszystko razem brzmiało dla mnie jak kompletne mrzonki. Aż tu czytam, że zaangażowali się w taki szurnięty pomysł ludzie, którzy jednak znają się co-nieco, i mają wystarczająco dużo samokontroli, aby nie popadać w nadmierny entuzjazm w forsowaniu jakichś rojeń.
        __ No cóż, przyznaję, że jednak wypada mi teraz w myślach przeprosić tych „nawiedzeńców” – za to, że przedtem patrzyłem na nich z pewnym politowaniem. Nawet więcej niż tylko przeprosić: Chapeaux bas!

        Z innej beczki: chciałbym spytać przy okazji, czy ktoś orientuje się, co oznacza opisane w ilustracji ( http://www.astronet.pl/redir.cgi?g&5406 ) zasilanie laserowe: „Laser power beam”? Czy chodzi może o to, że ową wstęgą wykonaną z fulerenów, będzie (dodatkowo) przesyłana energia świetlna? Trochę by to było dziwne…

        __ Kłopotów technicznych, jakie się piętrzyć będą przed realizatorami projektu – pojawi się zapewne bez liku, każdemu z czytelników AstroNews’ów uda się wymienić ich pewnie kilkadziesiąt. Jednak, jak myślę, większość z nich jest „do oszacowania” – to znaczy że jeszcze na etapie prac koncepcyjnych fachowcy potrafią ocenić, czy dany problem jest do przezwyciężenia, czy też – nie. Uda się to określić, z niewielkim błędem, i to (co b. ważne) – zanim przepuści się gigantyczne sumy na jakąś nierealną mrzonkę! Zaś mnie zastanawia problem dość trudny do oszacowania: Nie jakieś trudności w samym kosmosie, ale napór wiatru na ową wstęgę wyciągową.
        __ Może się to okazać nie do przeskoczenia: przecież na różnych wysokościach wieją silne wiatry, często w różnych kierunkach. Bywa, że ich prędkość przekracza 200 km/h! Jak uniknąć zerwania wstążki, na którą napierają gwałtowne podmuchy powietrza na przestrzeni – bagatela! – jakichś 60-ciu kilometrów!! Ten napór będzie kilkukrotnie przekraczał wszystkie inne obciążenia, i to pewnie nawet razem wzięte…
        __ A jeśli wiatry, tudzież wyładowania elektryczne (setki milionów V!), nie zniszczą od razu tej tasiemki, to przecież wystarczy, że ją splączą, czy też pozałamują. Całą odporność fulerenowych nanorurek diabli wezmą, jeśli pojawią się jakieś załamania, czy inne uszkodzenia… Co z banalnym zamoczeniem, czy oblodzeniem? Albo splątanie. Uniemożliwić może nawinięcie wstęgi na szpulę, bo: jak rozplątać węzły, tam, na górze, bez obcinania taśmy, gdy w połowie drogi wisi kontener, o wadze, drobnostka! – 5 tysięcy kilogramów? Że o szarpaninie wiatru już tu ponownie nie wspomnę…
        __ Bez wątpienia: nawet i 36 tysięcy km „ponad atmosferą” to pryszcz, w porównaniu z tym małym odcineczkiem w powietrzu.

        1. Soul_Man    

          male sprostowanie

          > Koncepcje takie wypowiadali dwaj znajomi fantaści,
          > których wiedza była raczej niewielka, zaś wszystko razem brzmiało
          > dla mnie jak kompletne mrzonki.

          Wiesz, mysle, ze powinienes bardziej sie zainteresowac tematem zanim sie wypowiesz, bo Arthur Clarke, ktory wymyslil kosmiczne windy, skonczyl King’s College w Londynie, gdzie studiowal matematyke i fizyke. Otrzymal dyplom z wyroznieniem…

          No coz, pewnie wiedza absolwentow zagranicznych uczelni jest niewielka, nie to co Twoja…

        2. BaSz@    

          „dyplom”, „wyroznienie” i… wykrzywienie — Nie wiem, czy w ogóle warto mi odpowiadać na to SKRZYWIENIE, jako że Soul_Man dyskutuje kompletnie OBOK tego, co faktycznie napisałem. Najwyraźniej czytał tekst w pośpiechu, jednym okiem, i to chyba tym słabszym… No trudno, odpiszę:
          – 1 – NIE twierdziłem nigdzie, że A.C.C. „jest głupi”.
          – 2 – NIE podważałem ani jego pomysłowości, ani też przygotowania merytorycznego.
          – 3 – Co więcej: w swym tekście, co powinno być widać gołym okiem (najwyraźniej jednak: NIE tym słabszym,) wcale NIE krytykowałem tego pomysłu, lecz ze skruchą (!) przyznawałem, że w ocenie jego realności bardzo się pomyliłem!
          – 4 – Trudno raczej byłoby obronić tezę, że A.C.C. jako pierwszy, jedyny i… ostatni (!) „wymyslil kosmiczne windy” bowiem patentu chyba na to nie otrzymał? W każdym bądź razie nie sądzę, abym inne osoby, które przedstawiały mi podobny pomysł jako własny – miał dziś oskarżać o dokonanie „ordynarnego plagiatu”.
          – 5 – Jak sądzę: nic NIE stoi na przeszkodzie, aby na ten sam, nawet krańcowo niezwykły pomysł – wpadło osób kilka, bądź kilkanaście. Choć oczywiście jakiegoś zapożyczenia wykluczać nie można. Często jednak „fluidy” pewnego pomysłu krążą wśród osób interesujących się określoną tematyką, etc…
          – 6 – Mój tekst, a przynajmniej w kwestionowanej części – NIE był „analizą koncepcji, pod kątem szeregu jej aspektów technicznych” lecz głównie próbą wyrażenia pewnych, związanych z tym pomysłem – moich emocji. Dlatego też sugestia Soul_Mana „ze powinienes bardziej sie zainteresowac tematem zanim sie wypowiesz” – jest, w tym kontekście, po prostu absurdalna.

          Słuchaj S-M! Zdecydowanie powinieneś wpierw dokładnie PRZECZYTAĆ tekst, który zamierzasz wdeptać w ziemię, ZANIM cokolwiek napiszesz (a już na pewno: WWW-drukujesz!)…
          ,
          Aby jednak coś pożytecznego wynikło z tej naszej dyskusji (co by nie mówić: dotąd dosyć jałowej) to jeszcze odniosę się do kwestii „… studiowal matematyke i fizyke… ” – bo i zresztą sam pisałem wcześniej o stanie „wiedzy” „dwóch znajomych fantastów” precyzując, że „była raczej niewielka”.
          Oczywiście – dokonałem tu pewnego skrótu myślowego, bowiem związek „wiedzy” z pomysłowością, czy też kreatywnością – jest… żaden! A nawet można by wykazać pewną korelację ujemną.
          Ale o tym, bardzo ciekawym aspekcie umysłowości – może już innym razem… Dziś jeszcze tylko przypomnę swoje poprzednie pytanie : do czego ma służyć „Laser power beam”?! Czy NIKT tego nie wie?

  2. elcia    

    Nie wiem:D Nie znam się:p — To mi brzmi trochę jak SF, ale podoba mi się:D Winda hehe super sprawa.

  3. Rafi    

    A co z roznica predkosci? — Hej

    A co z roznica predkosci? Cialo na rowniku ma jakas-tam predkosc liniowa (mniejsza o liczby,latwo policzyc) i w miare wspinania po wstedze “chcialoby” ja zachowac,a tu trzeba zasuwac coraz predzej dookola Ziemi..czyli bedzie ciagnelo wstege wstecz (o ile sie nie myle na zachod?)
    W rezultacie:
    a.wstega sie troche “wykrzywi”
    b.asteroida czy co tam bedzie uwiazane na drugim koncu – bedzie hamowane.Malo,ale jednak – zwlaszcza ze chlopaki juz planuja wysylaccale tony ladunkow w kosmos..A skoro hamowane – to zblizy sie do Ziemi i trzeba bedzie wybierac wstege zeby sie nie luzowala…
    Moze dodac do wagonika jakis boczny silnik?
    Moze okresowo podpedzac przeciwwage zeby nie zeszla z geosynchronizmu?
    Moze umiescic przeciwwage troche dalej niz na orbicie geostacjonarnej,ale zeby robila dokladnie 1 “okrazenie” dziennie – pojawi sie wtedy “nadmiar” sily odsrodkowej ktory bedzie zrownowazony przez naprezenie wstegi..

    Widzi ktos bledy z moim rozumowaniu? To moj pierwszy wystep tutaj choc czytam od dawna 🙂 wiec go ahead,lubie fizyke i moge tak dluugo…

    pozdrowka
    Rafi

    1. wottek    

      szczegoly dotyczace budowy — znajdziecie tutaj: http://isr.us/SEFAQs.asp?m=3

    2. comaoka    

      rozwiązanie — polecam ci znalezc jakis sensowny artykul na temat synchronizacji satelitow systemu GPS. Einstein juz sobie poradzil z tym problemem 🙂

    3. Janusz    

      winda — No właśnie! Masz całkowitą rację – wysłanie ładunku na orbitę musi pochłonąć odpowiednią energie i tego nie da się obejść!!! Wystarczy narysować trójkąt sił i wiadomo, że energia pójdzie, tak, czy owak!
      pozdrawiam Janusz

  4. Janusz    

    kosmiczna winda — Z całym szacunkiem!
    Myślę, że wszyscy entuzjaści włącznie z projekto i pomysłodawcami zapomnieli o takim małym “drobiazgu” jak zasada zachowania energii. Proszę narysować sobie trójkąt sił i od razu wiadomo, że NIC nie oszczędzimy na energii wyniesienia ładunku, chwilowa oszczędność powstaje ew. na kosztach paliwa, które musi wynieść samo siebie na orbitę. Wspinanie się ładunku na orbitę po linie wiąże się z nadaniem mu w kierunku poziomym I prędkości kosmicznej, na co musimy zużyć energię, czy chcemy, czy nie, co oznacza, że satelita z kotwicą będzie ściągany na ziemię i będzie tym samym zacieśniał orbitę (co powoduje konieczność jej okresowej korekty – ENERGIA!!!) – i na to musi się dostarczyć paliwo: kółko się zamyka. Trzeba by to policzyć – nie wiem czy byłoby to opłacalne w stopniu odpowiednim do nakładów i późniejszych korzyści, nie mówiąc o barierze technologicznej (na dziś to futurologia). Wydaje mi się, że tańszym i realniejszym do realizacji byłoby działo elektryczne wstrzeliwujące ładunki do L5. Mam pytanie, czy istnieje matematycznie opracowany projekt tzw. windy? Jeśli tak to gdzie?

  5. BaSz@    

    Ludzie, na Kosmos!! Co to jest „Laser power beam”?!? — Masz Rafi rację – choć jednak przeoczyłeś, że o tym, by „umiescic przeciwwage troche dalej niz na orbicie geostacjonarnej” wspomniał już jeden z przedmówców, zaznaczając w dodatku, że to „niezbędne”. Dzięki temu, faktycznie „pojawi sie wtedy nadmiar sily odsrodkowej ktory bedzie zrownowazony przez naprezenie wstegi”. W efekcie otrzymamy (oczywiście!) znaczny profit, polegający na uzyskiwaniu energii, niezbędnej do „rozpędzenia” transportowanego w górę kontenera tak, aby nabrał on POPRZECZNEJ prędkości, wystarczającej do utrzymania się na orbicie geosynchronicznej: praktycznie rzecz biorąc niemal CAŁOŚĆ owej energii zostanie ukradziona rotującej Ziemi! Skutkiem tego nasza doba wydłuży się o jakieś famtosekundy…

    Co do „spychania przeciwwagi z prawidłowego [geostacjonarnego] położenia” – to… kochani! zawodzi was mat-fiz-geometryczna wyobraźnia-intuicja! Bo chociaż pewne wahania w tym względzie będą zachodzić, to przeciwwaga zachowa się tak, jak wańka-wstańka: co my ją trochę popchniemy, to ona zaraz się będzie starała „wyprostować”. I dopóki jej (np.: zbyt ciężkim kontenerem) nie przeciągniemy „poniżej” orbity geostacjonarnej (powiedzmy: orb.geostac. + pewien naddatek), albo nie urwie się sznureczek, to zawsze będzie wracać „w to samo miejsce nad Ziemią”! Oczywiście, ze względu na fakt, że nie przewidziano żadnego, bardziej złożonego układu (np. „po trójkącie”), to za pomocą POJEDYNCZEJ tylko liny – nie ma łatwej możliwości tłumienia owych wahań, wszak będą one przekazywane platformie (no i ew. rotacja platformy, wokół własnej osi, wywołana skręcaniem sznurka…). Oznacza to, że będzie się ona bujać (i/lub skręcać) dotąd, aż np. silniczkiem jonowym tego nie wygasimy. Tudzież jakimś niezwykle sprytnym, dobrze zsynchronizowanym wybieraniem, i popuszczaniem „kotwicy”.
    Ale… ja tam bym się pokusił o zawieszenie na DWÓCH linach, co by wymagało jednak również i dwóch platform, każda powyżej o.g-ej, i to każda – innej! Oraz, no tak, jeszcze kilku innych „drobiazgów”…

    Zauważalną oszczędność przyniesie olbrzymie zmniejszenie czołowych (głównie) oporów powietrza. Powstają one przy bardzo energicznym ruchu wstępującym, z jakim wiąże się transport rakietowy, podczas przedzierania się przez atmosferę. Mamy wtedy do czynienia ze stratami naprawdę znacznymi! Licząc „na rybkę”: zdziwiłbym się, gdyby ten uszczerbek był mniejszy, niż jakieś 20 % rakietowego paliwa, niezbędnego do samego „osiągnięcia” orbity…
    Natomiast przy ruchu powolnym – zwielokrotnią się kłopoty z bocznym oporem, czy raczej „naporem”. Chodzi mi o silne wiatry, o czym wspominałem już w „Windzie Babel”.

    Ma rację Janusz pisząc, że oszczędzimy również „na kosztach paliwa, które musi wynieść samo siebie na orbitę” – lecz, po pierwsze, najwyraźniej niedoszacował wielkości obecnych strat, i nie wie, iż będzie to zysk %-towy znaczny, a nawet b. znaczny (tak!), zaś co do tego, że „satelita (…) będzie ściągany na ziemię” to – odwrotnie – zdecydowanie przesadził! Naszą wańkę-wstańkę musimy jedynie umieścić „wystarczająco” daleko (ponad o. geost.), oraz powinna ona być „odpowiednio” masywna. Natomiast cóż, biorąc pod uwagę porażającą długość „ramienia” tworzącej się dźwigni (trójkąt sił: Ziemia – „uciekający w bok” kontener – satelita), to owe naddatki muszą być (jednak!) dość spore, że o koniecznej nadmiarowej wytrzymałości wstęgi – nie wspomnę…

    Lecz gdy pisze „Wydaje mi się, że tańszym i realniejszym (…) byłoby działo elektryczne wstrzeliwujące ładunki” – to przyznam, że i ja sądzę, że w sprawie dawnej koncepcji Juliusza Verne’a można by dziś powiedzieć sporo nowego! Trzeba by dodać mnóstwo uzupełnień i poprawek, głównie zmniejszających przyspieszenie (40 g?!?), poprzez niesłychane wydłużenie szybu (określenie „lufa” – brzmi tu jakoś… prymitywnie, a nawet idiotycznie!), etc, etc…
    Zgadzam się jednak z Januszem: „winda z szybem” jest, przy obecnym poziomie techniki, i dostępnych materiałach – rozwiązaniem IMHO zdecydowanie bardziej realnym, niż „winda na baaaardzo długim sznurku”. Z drugiej jednak strony – mniej „zyskownym” (energia!!), i to kilkukrotnie…

    Na koniec, oprócz mojego „żelaznego” pytania tego wątku, zawartego w tytule, spytam jeszcze kolegę (koleżankę?) Comaokę – po cóż Ty walisz w Rafiego Einsteinem? Chyba coś przeoczyłeś (~aś?), bowiem, jak dotąd, jeszcze ŻADEN z satelitów nie był sznurkiem wiązany do Ziemi! „Synchronizacja satelitow systemu GPS”? – Na Kosmos, a cóż mają GPS, OTW, OSW (*), a dalej –WWW i ChGW (**), no i może jeszcze piernik — do… karuzeli?!

    (*) OSW – termin brydżowy: Odzywka Szlemowo-Wywiadowcza
    (**) – termin, który jeszcze „można” wytłumaczyć
    tylko tak: a **** ** ***…

    1. Redakcja AstroNETu    

      Ostrzeżenie

      > – Na Kosmos, a cóż mają GPS, OTW, OSW
      > (*), a dalej –WWW i ChGW (**), no i może jeszcze piernik —
      > do… karuzeli?!
      > (**) – termin, który jeszcze „można” wytłumaczyć
      > tylko tak: a **** ** ***…

      Chyba trudno nie odnieść wrażenia, że powyższe wyrażenie jest wulgarne!

      > Na koniec, oprócz mojego „żelaznego” pytania tego wątku, zawartego w
      > tytule, spytam jeszcze kolegę (koleżankę?) Comaokę – po cóż Ty walisz
      > w Rafiego Einsteinem?

      A to nieco obraźliwe (szczegolnie w stosunku do Comaoka, o Einsteinie nie wspominając)!

      Tylko zawartość merytoryczna, powstrzymała nas od usunięcia wypowiedzi, ale w przyszłości będzimy bardziej bezwzględni, więc prosimy o większą dbałość w formułowaniu wypowiedzi!

      1. krebain    

        Laser power beam to — — Laser Power Beam

        Wiązka o laserowa o średnicy 15m i mocy wyjściowej !MW, która jest nieszkodliwa np. dla ptaków i samolotów. Wiąska skupia się dopiero w kosmosie dostarczając panelom słonecznym windy promienia światła dziesięciokrotnie intensywniejszego od słonecznego. Wczesne przewidywania wskazują na 80-procentową efektywność konwersji światła lasera na energię elektryczną.

        podaję za: http://nanopedia.cwru.edu/PrintPage.php?page=space.elevator.power

        Pozdrawiam, mam nadzieję, że odpowiedź Cie zadowoli 😛

        krebain
        ———–
        http://wahadlowce.horsemotor.com

        1. BaSz@    

          Z-1, Z-2 \—/ K-1, K-2 — Piękne, piękne dzięki Krebainie!
          „Wiązka o laserowa o średnicy…” hm, sprytne, bardzo sprytne. Rzekłbym że, jak na mój gust, nawet ciut przefajnowane, czyli odrobinę NAZBYT wyrafinowane. Ja tam bym preferował nieco inny układ, taki, o jakim już pisałem wcześniej: „po trójkącie”. Czyli: dwie platformy, każda na nieco innej orbicie ponad-geo-stacjonarnej (inne położenie nad Ziemią, nieco inna odległość). Taśma ruchoma, łącząca 4 (co najmniej!) punkty: 2 platformy dolne (Ziemia-1 i Z-2), 2 górne (Kosmos-1, i K-2), całość „w jednym obiegu”. Lub, przynajmniej: z możliwością uzyskania takiego „jedno-sznurkowego” połączenia. Taki układ, choć wymagałby znacznie większej ilości fulerenowej tasiemki, lecz umożliwiałby bieżącą kontrolę jej stanu, oraz mechaniczne wytłumianie ruchu platform, rozchybotanych przez jakieś silniejsze szarpnięcia wstęgi (np. spowodowane naporem wiatru).
          Odcinek pomiędzy K-1 i K-2 musiałby, oczywiście, „zwisać” dość luźno, inaczej bowiem spowodowałby zbiegnięcie się obu satelitów. Tym niemniej nawet takie „luźne’ połączenie pozwalałoby na wzajemną stabilizację każdej przeciwwagi, zapobiegając zarówno rotacji, jak też ich nadmiernemu rozkołysaniu. Jedna powinna znajdować się wyżej, zaś druga (co oczywiste) byłaby wtedy na niższej orbicie, dzięki czemu częstotliwości tych „wahadeł” byłyby różne, co umożliwiłoby dość skuteczne, wzajemne tłumienie niemal każdego chybotania.

          Natomiast nie mogę się zdecydować, czy „kotwice” Z-1 i Z-2 (platformy morskie, czy tak?) miałyby zostać „połączone” sznureczkiem (niezbyt „gruby”, lecz dość długi tunel? prościej pisząc: rura) czy też każda powinna mieć po prostu bęben, z zapasem tasiemki (hm, 2 x po jakieś 100 000 kilometrów. Dość sporo…). Chyba jednak to drugie! Bowiem – tu właśnie dochodzę do sedna rozważań: związków owej rozbudowanej konstrukcji, z zasilaniem. Zastanawiałeś się zapewne Krebainie nad tym, CÓŻ takiego łączy powyższy tekst z Twoim?
          Otóż w przypadku użycia dwóch tasiemek, biegnących w kosmos w znacznej od siebie odległości, można by nimi przesyłać energię elektryczną, wszak fulereny są całkiem niezłymi przewodnikami. Dla zmniejszenia strat, spowodowanych oporem elektrycznym, amperaż powinien być jak najmniejszy, czyli napięcie – najwyższe z możliwych, jakie tylko „wydolą” transformatory na K-1 i K-2. Bo ja wiem? 100 000 V?
          Natomiast model „z jedną tasiemką, w obwodzie zamkniętym” – też ma różne zalety. A wtedy zarówno windowe silniki, jak i baterie słoneczne powinny się znajdować na K-1 i K-2, wszak one i tak muszą być „odpowiednio duże” – prawda?

        2. krebain    

          Oni i tak nie musza sie spieszyc — Alez nie ma sprawy, polecam sie na przyszlosc,

          Gneneralnie, jezeli chodzi o przeciwwage, uwazam, ze najlepszym rozwiazaniem bylby jeden satelita z nitka windy stabilizowana za pomoca lin na bebnach, jak proponujesz – hmmm… nie wiedziec czemu wydaje mi sie, ze najlepszym rozwiazaniem byloby zastosowanie super nowoczesnej technologii, ktora mozna znalezc np. w odkurzaczach w celu nawijania szpuli. W polaczeniu z czujnikami wiatru i jakims super-wypas-komputerkiem regulujacym sile naciagu aby rownowazyc line mogloby zadzialac.

          Oczywiscie nie jestem inzynierem i moje rozwazania moga byc naiwne… niemniej dwa satelity tez maja swoj urok. Obliczenia matematyczne pozostawiam innym – ja jestem na poziomie pierwiastkow i kwadratow ;P

          Zasilanie…

          Jezeli tworcy tak bardzo upieraja sie przy zasilaniu slonecznym, co stoi na przeszkodzie, zeby puscic swiatlo fulerenami? Bodajze w ktoryms [wybaczcie, nie pamietam w ktorym, a nie chce mi sie biec do biblioteki ;] Swiecie Nauki lub Wiedzy i Zyciu czytalem artykul, opisujacy prace nad swiatlowodami fulerenowymi. Nic nie stoi na przeszkodzie zby skierowac promienie lasera na orbicie w kierunku paneli slonecznych; odpada tez problem ze stratami energii spowodowanymi zjawiskami pogodowymi i , mimo zapewnien, ewentualnymi uszkodzeniami przelatujacych w poblizu samolotow, ptakow i statkow Virgin Galaxy 😀

          Silnik:

          Hmm… czekam na winde magnetyczna… przy wolnym, ale stalym podnoszeniu temperatur w jakich pracuja nadprzewodniki, za jakies 20-40 [nie czepiac sie, liczby wziete z sufitu na podstawie trwajacych 8 sekund przemyslen] lat mozemy spodziewac sie wydajnych elektromagnesow chlodzonych powietrzem a nie cieklym azotem… Odpada rowniez problem z serwisowaniem czesci mechanicznych i generalnie zuzyciem nitki – w przypadku, gdy winda nie dotyka nici, zuzycie powinno byc wolniejsze.

          Na koniec nie pozostaje mi nic innego jak przyklasnac tej idei. Gdzie jest konto, na ktore moge wyslac piec zlotych na koszty budowy?

          ———–
          OFF-topic

          Rzeczy, ktore warto przeczytac:

          1. Sloneczny Nurek – nie pamietam autora, opowiadanko umieszczone w jednej ze wczesniejszych Fantastyk, zawierajace ciekawy opis “Laser Power Beam”

          2. Alastair Reynolds – Migotliwa wstega t1. Poscig – rozdz. 2 i 3 – dosc malowniczy opis podrozy winda kosmiczna i jej zerwania sie z powodu ataku terrorystow.

          ———–

          Pozdrawiam,
          krebain
          http://wahadlowce.horsemotor.com
          dzisiaj: STS-3 i STS-4, artykul o Canadarmie

      2. BaSz@    

        A kimżesz ja jestem, abym mógł obrazić… Einsteina!? — – Czyli parę zdań, w sprawie otrzymanej „żółtej kartki”.
        Droga Redakcjo! Sugestia, jakobym obrażał A.E. w swym poście – jest jakąś zdumiewającą nadinterpretacją! Poza tym, jakbym wysoko nie sięgał, to mógłbym mu najwyżej zaszargać… podeszwę buta, a pewnie nie doskoczyłbym nawet tam. Onegdaj usiłowano zdyskredytować Go, w słynnej akcji „100 profesorów przeciwko Einsteinowi”. Wielki Albert skomentował to następująco: „Gdybym nie miał racji, to wystarczyłby… jeden”!

        No cóż, JA na pewno nie jestem tym „jednym”, który by WYSTARCZYŁ… Nawet po podniesieniu do 4 potęgi. Zaś, w dodatku, w inkryminowanym tekście – żadnego ataku na A.E. nie podejmowałem! Tym niemniej, w razie powstałych wątpliwości, należało tekst bezwzględnie usunąć, najwyżej bym go skorygował (taką zresztą postawę polecałbym wszystkim {no… niemal wszystkim} tym, którzy otrzymali Czerwoną Kartkę…)

        Jeszcze słówko w sprawie ikony, jaką – chcąc czy nie – stał się profesor Einstein. Wręcz symbolem 20-to wiecznej fizyki, zdecydowanie najbardziej medialnym, i najszerzej rozpoznawalnym. Chociaż, trzeba to stanowczo podkreślić, nic przy tym nie ujmując wielkiemu Albertowi: uczonych tej samej klasy było… no, co najmniej jeszcze kilku! Lecz to Einstein stanowi dziś swoistą personifikację nauki… A takie autorytety, cóż, szargane są najchętniej! Chociażby i przez „100 profesorów”. Ale też przez nikomu nieznanych, początkujących adeptów nauki, tudzież wszelakiej maści nawiedzonych fantastów…

        A teraz, kochani, wyobraźcie sobie wielkie, naprawdę OLBRZYMIE, prasowe nagłówki: „Pięciu docentów, przeciwko… BaSzy”!! – Ha!
        Wtedy – naprawdę! – mógłbym być pewien, że jednak COŚ jestem wart. Kto wie? – może mógłbym wówczas spróbować trafić A. E. w… kostkę?!

  6. Janusz    

    niestety…. — Witam wszystkich!
    Trochę sobie liczyłem tą windę i wyszło mi, że wytrzymałość względna liny musiałaby być kilkadziesiąt tysięcy razy większa od wytrzymałości najlepszego znanego obecnie materiału tj. nici pajęczej. Wydaje mi się, że nawet liny z fulerenów nie podołają temu zadaniu. Niestety… Jak na razie lepiej jednak poszukiwać bardziej wydajnych energetycznie paliw – może silnik jądrowy – wówczas wystarczyłaby rakieta jednostopniowa i już mamy 10-krotną oszczędność energii. Jednak mimo wszystko winda kosmiczna to naprawdę wdzięczny temat ale dla… Pana Stanisława Lema (bardzo serdecznie pozdrawiam Mistrza!). Choć… może się uda???

    1. BaSz@    

      „Samonośność” tasiemki… — Piszesz Januszu:
      > Trochę sobie liczyłem tą windę
      „Trochę”? – to może podasz te przybliżenia, aby zaoszczędzić innym zgadywania? A póki co, to i ja dodam parę słów w tej materii:
      Oczywiści, sama masa windowanego kontenera – to nie wszystko, bowiem przy takiej odległości od ziemi (czyli: powierzchni Ziemi), należy też uwzględnić bardzo, ale to baaardzo pokaźną wagę „sznurka”. Orbita geostacjonarna to ca 36 tys. km, czyli mniej więcej tyle, co obwód naszej planety. Długość wstążki została określona na ca 3x tyle, lecz część z tego będzie nawinięta na bębnie, stanowiąc jakiś zapas, zaś przeciwwaga będzie uwiązana na dystansie mieszczącym się pomiędzy tymi wartościami… etc. etc.

      Ale tak naprawdę ważne jest tylko owe 36 tys. km… W pierwszym przybliżeniu, najprostszym, liczymy jedynie masę tasiemki, ignorując jej bieżącą odległość, i przyjmując przyspieszenie ziemskie za stałe, a więc takie, jak na jej powierzchni. Czyli: wagę jednego metra mnożymy przez 36 x 10^6… Czy ktoś wie, ile waży metr tej wstążki? Hm, to przecież zależy od jej grubości, czyli… zakładanej nośności. A więc trzeba liczyć w oparciu o przytoczoną przez Janusza wielkość, czyli wytrzymałość względną. Jest to stosunek udźwigu do masy własnej pewnej długości jednostkowej danego materiału…
      Innymi słowy: po kilku przekształceniach otrzymamy pewną zależność w postaci funkcji…
      Jeśli dodatkowo uwzględnić chcemy odległość każdego odcinka sznurka od ziemi, to musimy policzyć odpowiednią całkę, i wtedy otrzymamy „wagę przeliczeniową” nieco mniejszą, niż ważąc cały ten zwój na powierzchni.

      Hej, Janusz! Zgaduję, że masz jakieś dane, przynajmniej dotyczące „samonośności” nici pajęczej? (Faktycznie, ów współczynnik ma kilkukrotnie większy, niż najlepsza stal!) Jeśli na takiej nici zaczepimy szalkę wagi, a następnie na szali będziemy układać zwój za zwojem tejże pajęczyny – to na którym kilometrze zaczep się urwie?

      Natomiast co do wspominanego wcześniej przez Ciebie, dodatkowego napięcia, związanego z trójkątem sił, to rację ma Krebain, który słusznie zwrócił uwagę, iż kontenery, podczas wznoszenia – „nie musza sie spieszyc”! Czyli: aby zminimalizować wielkość „zbaczającego” naprężenia liny, podczas przekazywania kontenerowi energii, podkradanej rotującej Ziemi, energii niezbędnej dla zapewnienia ładunkowi odpowiedniej szybkości orbitalnej – wystarczy windować towar odpowiednio wolno. Dzięki temu możemy ostrożnie rozpędzać (poprzecznie) kontener do odpowiedniej szybkości liniowej, zapewniającej stałą szybkość kątową, skorelowaną z dobowymi obrotami Ziemi. „Ostrożnie” – czyli tak, aby nie przekroczyć górnych, zadanych wartości naprężeń.

      1. $pryt    

        Nie do końca — Projekt kosmicznej windy wynoszącej ładunki na orbitę jest bardzo piękny, ale niewykonalny jak na obecny stan techniki. Winda musiałaby ważyć kwadryliony ton, gdyż końcowa część musiałaby być o 10-20 razy grubsza niż początek, co pokazuje ogromną dysproporcję tej konstrukcji. Póki nie znamy materiałów o takich parametrach, nie ma co marzyć o ZIEMSKICH windach. Co innego z Księżycem.

        Księżyc jak oczywiście wszystkim wiadomo ma jedną czwartą średnicy Ziemi, nie posiada atmosfery i ma sześciokrotnie niższą grawitację. Ewentualni koloniści mogliby zbudować tam windę przy użyciu dzisiejszych materiałów. Choć winda muśiałaby ważyć 100-krotnie więcej niż ładunek, to i tak projekt okazuje się dużo bardziej wykonalny.

        1. BaSz@    

          $pryt-nie. Ba! – nawet NIE od początku… — Nikt $pryt-a nie czytał, czy też mało kto zrozumiał? No nie wiem, czy nawet warto komentować. Ale jeszcze ktoś przyjmie za dobrą monetę, więc chyba – trzeba.
          Może bym Ci wierzył $prycie, w „wyliczenia, o orbicie”… Gdyby nie cały rządek kalafiorów, które nasadzałeś, wskazujących, że kiepsko u ciebie z podstawami, zrozumieniem zagadnienia, wiedzą i wyobraźnią fizyczną. A i jasność przekazu pozostawia wiele do życzenia!
          1. Winda musiałaby ważyć kwadryliony ton ” – winda? Masz chyba na myśli platformę końcową, czyli „przeciwwagę”? Zazwyczaj mówiąc „winda” mamy na myśli albo „całość” konstrukcji, albo też ową „szafę” do której wsiadamy, lub umieszczamy w niej towary do transportu.

          2. Czemuż to niby przeciwwaga „musiałaby ważyć kwadryliony ton”? Zastanów się, przede wszystkim, nad tym, co miałoby oznaczać owo „ważyć”. Podpowiem, że całkiem osobną sprawą jest jej masa, a osobną: działające na ową masę przyspieszenie !

          3. I w ramach tej podpowiedzi dodam jeszcze, że „powyżej orbity g-s” (geostacjonarnej) z każdym kolejnym kilometrem – dla naszej, uwiązanej na sznurku przeciwwagi – będziemy mieli coraz większe przyspieszenie. Skierowanie jak? – pozostawiam to waszej domyślności… Tym niemniej: zaczepiając tak odważnik o masie jednego kilograma, możemy napiąć linę kotwiczną z siłą pół grama, 30-tu dekagramów, jednego kilograma, albo… sześciu ton! Skolko ugodno

          4. „końcowa część musiałaby być o 10-20 razy grubsza niż początek” – wybacz, gubię wątek! To ma być grubsza „ o” – jakąś tam wartość x (domyślnie oznacza to dodawanie tegoż x-a), czy też razy (mnożenie)?

          5. Niby czemu, no i jak ? – miała by ona „być grubsza”? Dlaczegóż by musiała ?! A przede wszystkim co miało by być grubsze? Chyba, że Twoje rachunki, tudzież występujące w nich przybliżenia… Jeśli chodzi o wstążkę, to dysproporcje w naprężeniu jej dwóch odcinków („od” kontenera, oraz „do niego”), w pewnym położeniu się pojawią, lecz jej obciążenie nigdzie nie będzie większe, niż masa ładunku (+ pewien z góry zadany nadmiar), razy lokalne przyspieszenie (suma przyspieszenia grawitacyjnego, oraz „poprzecznego” – etc.)

          6. Księżyc jak oczywiście wszystkim wiadomo ma jedną czwartą średnicy Ziemi, nie posiada atmosfery i ma sześciokrotnie niższą grawitację.” – brawo, co za wszechstronna wiedza! Jednak co poniektórzy zdaje się przeoczyli fakt, że jego rotacja wynosi jedynie ca 1 / 28 ziemskiej. Czyli odpowiednie proporcje dla windy będą 6 / 28 razy mniej korzystne (w przybliżeniu). I choć istnieje sposób (i to nawet dość ciekawy!), aby sobie z tym poradzić, lecz byłoby to nieco… skomplikowane.

          6. Zaś dodatkowym aspektem sprawy jest to, że Luna, jako obiekt jakiejś tam eksploracji – wydaje się (póki co) posiadać wartość naprawdę, naprawdę baaardzo znikomą.

  7. Sempol    

    Do obliczeń marsz — Dla tych którzy nie chcą liczyć lub nie potrafią, albo chcą sprawdzić swoje wyniki polecam odwiedzić stronę:

    http://www.zadar.net/space-elevator/

    A jak ktos nie wierzy w te wyniki proponuje iść na studia 😉

    BTW zna ktos może inne strony z takimi właśnie obliczeniami?

  8. bloo    

    kilka pytań — Nie będę ukrywał, zę raczej jestem laikiem w sprawach astrologicznych, ale jako że będąc dzieckiem marzyłem o takiej windzie to mnie to zaciekawiło i musze podpytać o kilka rzeczy:

    Po pierwsze: jaka musiałaby być całkowita masa przeciwwagi? (całkowita czyli samo “ciało” plus ewnetualna szpula jak to niektórzy ujęli) Ktoś już wcześniej napisał, że przeciwwaga powinna być powyżej orbity geostacjonarnej, żeby zyskiwać energię. A ja mam pytanko: a czy przypadkiem nie również dlatego, że ŚRODEK MASY całego układu, a niew środek masy pzreciwwagi, powinien wypadać na (bądź powyżej) orbicie GE? Nie wiem, może źle koimbinuję ale chyba przecież inaczej środek masy układu będzie w polu gdzie siła grawtiacji jest większa od siły odśrodkowej i mówiąc brzydko będzie dupa blada bo lina zacznie ściągac przeciwwagę :] Wtedy dopiero się przyda zapasowa szpula na przeciwwadze, coby zluzowac trochę i wyrównac środek masy…
    Sprawa kolejna: A co z jonosferą? Bo ja już jestem zdezorientowany. NIe znam się za bardzo więc niech mi ktoś to wytłumaczy: podobno jonosfera ma baaardzo wysoką temperaturę tak? Ale równoważy to “rzadkość” materii w tej warstwie. Cyzli w końcu jak jest? JEśli by człowiek prze nią przeleciał bez osłony termicznej to by się usmażył (wysoka temperatura) czy zamarzł (mała gęstość)? No i jaki by to miało efekt na tą całą windę? :]
    Lećmy dalej: a co z promieniowaniem koszmicznym i ewentualnym wiatrem słonecznym? czy orbita geostacjonarna jest jeszcze na tyle zagłębiona w polu magnetycznym ziemi że chroniło by to ewentualmny ładunek przed wiatrem słonecznym?
    No i na sam koniec: “Głównym systemem jest zamocowanie wstęgi jednym końcem na Ziemi, NA RUCHOMEJ PLATFORMIE w pobliżu równika gdzieś na Pacyfiku.” Jak to na ruchomej :?? Wogóle ja nie jestem w stanie tego pojąć, bo przecież biorąc pod uwagę wpływ grawitacji księżyca, wiatry (czy przypadkiem w okolicach równika nie wieją passaty? I to na różnych wysokościach w dwóch różnych kierunkach?) i masę innych czynników, to naprężenie liny będzie tak zmienne, że platforma musiała by być przymocowana i to MOCNO do ziemi, bo moim zdaniem w wyniku działającyh czynników i naprężeń nimi spowodowanych taśma raz próbowała by wyrwać platformę, a raz by się “luzowała”. Może coś źle zrozumiałem, będę wdzięczny za wyjaśnienia i polemikę 😉

    1. bloo    

      korekta, przejęzyczenie — ble, w astronomicznych a nie astrologicznych 😉 Sory za babola;)

Komentarze są zablokowane.