Astronomie ohne Teleskop - Weltraumtürme

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Arthur C Clarke sagte angeblich, dass der Weltraumaufzug fünfzig Jahre gebaut werden würde, nachdem die Leute aufgehört hatten zu lachen. Die Idee, ein Bauwerk vom Boden auf eine Höhe von bis zu 100 Kilometern zu heben, erscheint nach heutigen technischen Standards mehr als unplausibel, da wir noch nichts bauen müssen, das mehr als einen Kilometer hoch ist. Die Idee, dass wir in 36.000 Kilometern Höhe etwas bis zur geosynchronen Umlaufbahn aufbauen könnten, ist einfach LOL ... nicht wahr?

Befürworter des Weltraumturms weisen auf ein Schlüsselproblem bei der Gestaltung des Weltraumaufzugs hin. Erst nachdem wir jahrelang eine Methode zur Herstellung von 36.000 Kilometern makelloser Kohlenstoff- oder Bor-Nanoröhrenfaser erfunden haben - die leicht genug ist, um nicht unter ihrem eigenen Gewicht zu brechen, aber dennoch stark genug, um eine Aufzugskabine anzuheben -, stellen wir plötzlich fest dass wir den Hubmotor der Kabine noch mit Strom versorgen müssen. Und heißt das nicht einfach, der Konstruktion 36.000 Kilometer konventionelles (und schweres) Elektrokabel hinzuzufügen?

Wohlgemerkt, der Bau eines Weltraumturms bringt seine eigenen Herausforderungen mit sich. Es wird geschätzt, dass ein Stahlturm mit einem Aufzug und einer Verkabelung von 100 Kilometern Höhe eine Querschnittsbasis benötigt, die 100-mal größer ist als seine Spitze und eine Masse, die 135-mal größer ist als seine Nutzlast (die möglicherweise eine Aussichtsplattform ist) für Touristen).

Eine solide Konstruktion, die eine Startplattform in 36.000 Kilometern Höhe halten kann, benötigt möglicherweise einen Turm mit der zehn Millionenfachen Masse seiner Nutzlast - mit einer Querschnittsbasis, die beispielsweise das Gebiet Spaniens abdeckt. Und das einzige Baumaterial, das den damit verbundenen Belastungen standhalten könnte, wäre Industriediamant.

Ein wirtschaftlicherer Ansatz, obwohl nicht weniger ehrgeizig oder LOL-induzierend, sind zentrifugale und kinetische Türme. Hierbei handelt es sich um Strukturen, die möglicherweise eine Höhe von 100 Kilometern überschreiten, an ihrer Spitze eine nennenswerte Masse tragen und dennoch die strukturelle Stabilität beibehalten können - dank einer schnell rotierenden Kabelschleife, die nicht nur ihr eigenes Gewicht trägt, sondern durch Zentrifugalkraft Auftrieb erzeugt. Die Drehung der Kabelschleife wird von einem bodengestützten Motor angetrieben, der auch ein separates Aufzugskabel antreiben kann, um mutige Touristen zu heben. Es wird vorgeschlagen, Höhenunterschiede von 36.000 Kilometern durch inszenierte Konstruktionen und leichtere Materialien zu erreichen. Es könnte jedoch sinnvoll sein, zunächst zu prüfen, ob dieses großartige Design auf Papier zu einem vorgeschlagenen vier Kilometer langen Testturm führen kann - und es dann von dort zu übernehmen.

Es gibt auch aufblasbare Weltraumtürme, die mit heißer Luft Höhen von 3 Kilometern, mit Helium 30 Kilometer oder mit Wasserstoff sogar 100 Kilometer erreichen sollen (oh die Menschlichkeit). Angeblich könnte ein 36.000 Kilometer langer Turm erreichbar sein, wenn er mit Elektronengas gefüllt wird. Dies ist eine merkwürdige Substanz, von der behauptet wird, dass sie in Abhängigkeit von der auf die Dünnschichtmembran, die sie enthält, aufgebrachten Ladung unterschiedliche Inflationsdrücke ausüben kann. Dies würde es einer Struktur ermöglichen, unterschiedlichen Spannungen standzuhalten - wobei in einem hoch geladenen Zustand das hoch angeregte Elektronengas ein molekulares Gas unter hohem Druck nachahmt, aber mit einer reduzierten Ladung weniger Druck ausübt und die Struktur, die es enthält, flexibler wird - obwohl In beiden Fällen bleibt die Gesamtmasse des Gases unverändert und angemessen niedrig. Hmmm…

Wenn dies alles etwas unplausibel erscheint, gibt es immer den vorgeschlagenen 100 Kilometer hohen Pier, der einen horizontalen Weltraumstart ohne Raketentechnik ermöglichen würde - vielleicht über eine riesige Schienenkanone oder ein anderes ähnlich theoretisches Gerät, das auf Papier gut funktioniert.

Weiterführende Literatur: Krinker, M. (2010) Überprüfung neuer Konzepte, Ideen und Innovationen in Weltraumtürmen. (Ich muss sagen, diese Rezension liest sich wie ein Ausschneiden und Einfügen aus einer Reihe von nicht sehr gut übersetzten russischen Artikeln - aber die Diagramme sind, wenn nicht plausibel, zumindest verständlich).

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