Arthur C. Clarke'ın 1960'larda jeostasyonel uyduları açıklayan bir konuşması, Apollo Moon'un iniş günlerinde Kaliforniya'daki NASA Ames Araştırma Merkezinde çalışırken tüm uzay asansörü konseptine ilham verdi.
Pearson, “Yer altı yörüngesindeki iletişim uydularını anlamanın iyi bir yolunun, bunları Dünya'nın 35,786 km (22,236 mil) üzerinde tünemiş yüksek bir kulenin tepesinde hayal etmek olduğunu söyledi,” diye hatırlıyor Pearson, “gerçek kule?"
Teorik olarak, küçük bir asteroit gibi bir karşı ağırlığı, yer altı yörüngesine park etmenin ve sonra bir kabloyu uzatmanın ve Dünya'nın ekvatoruna yapıştırmanın mümkün olduğunu fark etti. Teorik olarak, asansör arabaları uzun kablodan geçebilir ve yükü Dünya'nın yerçekiminden iyi bir şekilde ve kimyasal roketler tarafından verilen fiyatın bir kısmında uzaya aktarabilirdi.
… teoride. O zaman ve şimdi sorun, Dünya'nın yer çekimindeki kablonun ağırlığını bile desteklemek için gereken malzemenin mevcut olmamasıdır. Sadece son birkaç yılda, karbon nanotüplerin ortaya çıkmasıyla - basketbol sahasında çekme mukavemeti ile - insanlar nihayet gülme aşamasını geçti ve ciddi bir şekilde araştırmaya başladı. Karbon nanotüpler laboratuarda küçük miktarlarda üretilirken, mühendisler hala gerekli gücü sağlayabilecek uzun bir kabloya dönüştürmekten yıllar sonra.
Pearson teknik zorlukların zorlu olduğunu biliyordu, bu yüzden “neden Ay'a asansör yapmıyorsunuz?” Diye merak etti.
Ay'da, yerçekimi kuvveti, Dünya'da burada hissettiğimizin altıda biri ve bir uzay asansör kablosu mevcut üretim teknolojimizin içinde. Bir kabloyu Ay'ın yüzeyinden uzatın ve Dünya yörüngesine mineraller ve malzemeler teslim etmek için ucuz bir yönteminiz olacaktı.
Bir ay uzay asansörü Dünya'ya dayalı olandan farklı çalışır. 24 saatte bir dönen kendi gezegenimizin aksine, Ay sadece 29 günde bir eksenini açar; Dünyadaki bir yörüngeyi tamamlamak için gereken süre. Bu yüzden Ay'ın sadece bir tarafını görebiliriz. Geostationary yörünge kavramı Ay çevresinde pek bir anlam ifade etmiyor.
Bununla birlikte, Dünya-Ay sisteminde, bir uydu… veya bir uzay asansörü karşı ağırlığı gibi düşük kütleli bir nesne koyabileceğiniz ve çok az enerji ile sabit kalmasını sağlayabileceğiniz beş yer vardır: Dünya-Ay Lagrange noktaları. Ay'ın yüzeyinin yaklaşık 58.000 km yukarısındaki bir nokta olan L1 noktası mükemmel bir şekilde çalışacaktır.
Dünya ile Ay arasında, her ikisinin çekim kuvvetinin mükemmel dengelendiği bir noktada uzayda yüzdüğünüzü hayal etmek. Solunuza bakın ve Ay yaklaşık 58.000 km (37.000 mil) uzaklıktadır; sağınıza bakın ve Dünya bu mesafenin 5 katından fazla. Herhangi bir itici olmadan, sonunda bu mükemmel dengeleme noktasından çıkacaksınız ve daha sonra Dünya'ya veya Ay'a doğru hızlanmaya başlayacaksınız. L1 dengeli, ancak kararsız.
Pearson, NASA'nın L1 noktasına büyük bir kablo makarası taşıyan bir uzay aracı başlatmasını öneriyor. Kabloyu Ay'ın yüzeyine doğru boşaltırken yavaşça L1 noktasından uzaklaşırdı. Kablo ay yüzeyine tutturulduktan sonra gerginlik sağlayacaktır ve tüm kablo zemine dönük bir sarkaç gibi mükemmel bir denge içinde duracaktır. Ve bir sarkaç gibi, asansör de Dünya'nın yerçekimi ona çekilirken kendini daima L1 noktasına mükemmel bir şekilde hizalayacaktır. Görev, ay yüzeyinden kablonun tepesine tırmanabilen ve ay kaya örneklerini yüksek bir Dünya yörüngesine gönderebilen küçük bir güneş enerjili dağcı bile içerebilir. Daha fazla görev, tüm dağcı ekiplerini teslim edebilir ve konsepti seri üretim operasyonuna dönüştürebilir.
Bir asansörü Dünya yerine Ay'a bağlamanın avantajı, ilgili kuvvetlerin çok daha küçük olması - Ay'ın yerçekimi Dünya'nın 1 / 6'sıdır. Aşırı gerilme mukavemetine sahip egzotik nanotüpler yerine, kablo Kevlar veya Spectra gibi yüksek mukavemetli ticari olarak temin edilebilen malzemeler kullanılarak inşa edilebilir. Aslında, Pearson, M5 adı verilen ticari bir elyafta sıfırlandı, bu da tabandaki 200 kg'lık bir kaldırma kapasitesini destekleyecek tam bir kablo için yalnızca 6.800 kg ağırlığında olacağını hesapladı. Bu, Boeing, Lockheed Martin ve Arianespace tarafından sağlanan en güçlü roketlerin yetenekleri içinde. Bir lansman, Ay'a asansör koymaktır. Ve asansör kurulduktan sonra, Ay'da üretilebilen cam ve bor gibi ek malzemelerle takviye etmeye başlayabilirsiniz.
Peki, Ay'a bağlı bir uzay asansörü ile ne yapardınız? “Bol,” diyor Pearson, “Ay'da onları Dünya'dan fırlatmak yerine orada toplanıp yörüngeye getirecek daha kolay olacak her türlü kaynak var. Ay regoliti (ay kiri) uzay istasyonları için ekranlama olarak kullanılabilir; metaller ve diğer mineraller yüzeyden çıkarılabilir ve uzayda inşaat için kullanılabilir; ve Ay'ın güney kutbunda buz bulunursa, uzay aracına su, oksijen ve hatta yakıt sağlayabilirsiniz. ”
Su buzu Ay'ın güney kutbunda yükselirse, orada ikinci bir kablo geçirebilir ve sonunda ilk kabloya bağlayabilirsiniz. Bu, güney Ay üssünün, ilk asansörün tabanına zemin boyunca seyahat etmek zorunda kalmadan yüksek Dünya yörüngesine malzeme teslim etmesine izin verecektir.
Kayalar için harika olurdu, ama insanlar için değil. Bir tırmanıcı kabloyu saatte yüzlerce kilometre yukarı hareket ettirse bile, astronotlar haftalarca seyahat edecek ve derin alan radyasyonuna maruz kalacaktı. Ancak kargo hakkında konuşurken yarışı yavaş ve istikrarlı bir şekilde kazanır.
Pearson ilk olarak 1979'da bir ay asansörü fikrini yayınladı ve o zamandan beri konuşmaya başladı. Ancak bu yıl NASA gülmüyor, dinliyorlar. Pearson’un şirketi Star Technology and Research, kısa bir süre önce NASA’nın Gelişmiş Kavramlar Enstitüsü'nden (NIAC) bu fikri daha ayrıntılı bir şekilde araştırmak için 75.000 dolarlık bir bağış aldı. Fikir umut vericiyse, Pearson bazı mühendislik zorluklarının üstesinden gelmek için daha büyük bir hibe alabilir ve gelişiminde yardımcı olmak için NASA ve içerideki ortakları arayabilir.
NIAC, NASA’nın normal konfor bölgesi dışında olan fikirleri arar - örneğin ... Ay’da bir asansör - ve birçok risk ve bilinmeyenlerin ütülediği noktaya gelmelerine yardımcı olur.
Pearson bu hibenin NASA'ya bir ay asansörünün yeni Ay-Mars uzay keşif vizyonuna paha biçilmez bir katkı olacağını ve uzayda gelecekteki ay tabanlarını ve endüstrilerini destekleyeceğini söylemesine yardımcı olacağını umuyor. Ve mühendislere, önce Dünya'ya inşa etmenin muazzam zorluğunu üstlenmeden uzaya asansörler inşa etmenin zorluklarını anlamanın bir yolunu verecekti.
Yazan Fraser Cain
