Bagaimana Lift Ruang Akan Bekerja

Lift ruang angkasa adalah sistem transportasi yang diusulkan yang menghubungkan permukaan bumi ke ruang angkasa. Lift akan memungkinkan kendaraan untuk melakukan perjalanan ke orbit atau luar angkasa tanpa menggunakan roket. Sementara perjalanan lift tidak akan lebih cepat dari perjalanan roket, itu akan jauh lebih murah dan dapat digunakan terus menerus untuk mengangkut kargo dan mungkin penumpang.

Konstantin Tsiolkovsky pertama kali menggambarkan lift ruang angkasa pada tahun 1895. Tsiolkovksy mengusulkan pembangunan menara dari permukaan hingga orbit geostasioner, yang pada dasarnya membuat bangunan yang sangat tinggi. Masalah dengan idenya adalah bahwa struktur akan dihancurkan oleh semua berat diatasnya. Konsep modern elevator ruang angkasa didasarkan pada prinsip yang berbeda - ketegangan. Lift akan dibangun menggunakan kabel yang terpasang di satu ujung ke permukaan bumi dan ke penyeimbang besar-besaran di ujung lainnya, di atas orbit geostasioner (35.786 km). Gravitasi akan menarik kabel ke bawah, sementara

Sementara lift normal menggunakan kabel yang bergerak untuk menarik platform ke atas dan ke bawah, lift ruang akan melakukannya mengandalkan perangkat yang disebut perayap, pendaki, atau lift yang berjalan di sepanjang kabel stasioner atau pita. Dengan kata lain, lift akan bergerak di atas kabel. Banyak pendaki harus melakukan perjalanan ke dua arah untuk mengimbangi getaran dari gaya Coriolis yang bekerja pada gerakan mereka.

Pengaturan untuk lift akan menjadi seperti ini: Stasiun besar, asteroid yang ditangkap, atau kelompok pendaki akan diposisikan lebih tinggi dari orbit geostasioner. Karena tegangan pada kabel akan berada pada posisi maksimum pada posisi orbital, kabel akan menjadi paling tebal di sana, meruncing ke permukaan bumi. Kemungkinan besar, kabel akan dikerahkan dari luar angkasa atau dibangun dalam beberapa bagian, bergerak ke bumi. Pendaki akan bergerak naik dan turun kabel pada rol, ditahan di tempat dengan gesekan. Daya dapat dipasok oleh teknologi yang ada, seperti transfer energi nirkabel, tenaga surya, dan / atau energi nuklir yang tersimpan. Titik koneksi di permukaan bisa menjadi platform bergerak di lautan, menawarkan keamanan untuk lift dan fleksibilitas untuk menghindari rintangan.

Perjalanan dengan lift ruang angkasa tidak akan cepat! Waktu perjalanan dari satu ujung ke ujung yang lain akan beberapa hari hingga sebulan. Untuk menempatkan jarak dalam perspektif, jika pendaki bergerak pada kecepatan 300 km / jam (190 mph), akan dibutuhkan lima hari untuk mencapai orbit geosinkron. Karena pendaki harus bekerja bersama dengan orang lain di kabel untuk membuatnya stabil, kemungkinan kemajuan akan jauh lebih lambat.

Kendala terbesar untuk konstruksi elevator ruang angkasa adalah kurangnya material dengan cukup tinggi kekuatan tekanan dan elastisitas dan cukup rendah massa jenis untuk membangun kabel atau pita. Sejauh ini, bahan terkuat untuk kabel adalah berlian nano (pertama kali disintesis pada tahun 2014) atau nanotubules karbon. Bahan-bahan ini belum disintesis sampai cukup panjang atau kekuatan tarik terhadap rasio kepadatan. Itu ikatan kimia kovalen menghubungkan atom karbon dalam karbon atau berlian nanotube hanya dapat menahan begitu banyak tekanan sebelum membuka ritsleting atau merobek. Para ilmuwan menghitung tekanan yang dapat didukung oleh ikatan tersebut, membenarkan bahwa meskipun suatu hari mungkin saja dapat membuat pita cukup lama membentang dari Bumi ke orbit geostasioner, ia tidak akan mampu mempertahankan tekanan tambahan dari lingkungan, getaran, dan pendaki.

Getaran dan goyangan adalah pertimbangan serius. Kabel akan rentan terhadap tekanan dari angin matahari, harmonik (mis., seperti senar biola yang sangat panjang), sambaran petir, dan goyangan dari gaya Coriolis. Salah satu solusinya adalah dengan mengontrol pergerakan crawler untuk mengimbangi beberapa efek.

Masalah lain adalah bahwa ruang antara orbit geostasioner dan permukaan bumi dipenuhi sampah antariksa dan puing-puing. Solusi termasuk membersihkan ruang dekat Bumi atau membuat penyeimbang orbital mampu menghindari rintangan.

Masalah lain termasuk korosi, dampak mikrometeorit, dan efek dari sabuk radiasi Van Allen (masalah untuk bahan dan organisme).

Besarnya tantangan ditambah dengan pengembangan roket yang dapat digunakan kembali, seperti yang dikembangkan oleh SpaceX, telah mengurangi minat pada elevator ruang angkasa, tapi itu tidak berarti ide liftnya mati.

Bahan yang cocok untuk elevator ruang angkasa berbasis Bumi belum dikembangkan, tetapi material yang ada cukup kuat untuk mendukung lift ruang angkasa di Bulan, bulan-bulan lain, Mars, atau asteroid. Mars punya sekitar sepertiga gravitasi Bumi, namun berputar pada laju yang sama, sehingga lift ruang angkasa Mars akan jauh lebih pendek daripada yang dibangun di Bumi. Sebuah elevator di Mars harus mengatasi orbit rendah bulan Phobos, yang memotong garis khatulistiwa Mars secara teratur. Komplikasi untuk lift bulan, di sisi lain, adalah bahwa Bulan tidak berputar cukup cepat untuk menawarkan titik orbit stasioner. Namun, poin Lagrangian bisa digunakan sebagai gantinya. Meskipun lift bulan akan memiliki panjang 50.000 km di sisi dekat Bulan dan bahkan lebih jauh di sisi yang jauh, gravitasi yang lebih rendah membuat konstruksi layak. Lift Mars dapat menyediakan transportasi berkelanjutan di luar sumur gravitasi planet, sementara lift bulan dapat digunakan untuk mengirim bahan dari Bulan ke lokasi yang mudah dijangkau oleh Bumi.

Sejumlah perusahaan telah mengusulkan rencana untuk elevator ruang angkasa. Studi kelayakan menunjukkan lift tidak akan dibangun sampai (a) ditemukan material yang dapat mendukung ketegangan lift bumi atau (b) ada kebutuhan lift di Bulan atau Mars. Meskipun kemungkinan kondisi akan dipenuhi di abad ke-21, menambahkan naik lift ruang ke daftar bucket Anda mungkin prematur.

• Landis, Geoffrey A. & Cafarelli, Craig (1999). Dipresentasikan sebagai makalah IAF-95-V.4.07, Kongres Federasi Astronautika Internasional ke-46, Oslo Norwegia, 2–6 Oktober 1995. "Menara Tsiolkovski Diperiksa Ulang". Jurnal British Interplanetary Society. 52: 175–180.
• Cohen, Stephen S.; Misra, Arun K. (2009). "Efek transit pendaki pada dinamika elevator ruang". Acta Astronautica. 64 (5–6): 538–553.
• Fitzgerald, M., Swan, P., Penny, R. Swan, C. Arsitektur dan Peta Jalan Angkasa Luar Angkasa, Penerbit Lulu.com 2015