WAS IST EIN WELTRAUMAUFZUG?

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Fast jeder Teil einer Rakete wird beim Start und beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre zerstört. Dies macht die Raumfahrt sehr teuer. Die Raketenlieferung von nur einem Kilogramm in die Umlaufbahn kostet Zehntausende von Dollar. Aber was wäre, wenn wir unsere Nutzlasten direkt in die Umlaufbahn bringen könnten und überhaupt keine Rakete benötigen würden?

Dies ist die Idee eines Weltraumaufzugs, der erstmals 1895 vom russischen Raketenwissenschaftler Konstantin Tsiolkovsky ins Auge gefasst wurde. Tsiolkovsky schlug vor, einen Turm bis zur geostationären Umlaufbahn zu bauen. Dies ist der Punkt, an dem ein Satellit bewegungslos am Himmel über dem Himmel zu hängen scheint Erde. Wenn Sie Raumschiffe bis ganz nach oben tragen und sie von diesem Turm lösen könnten, wären sie ohne die Kosten einer weggeworfenen Rakete im Orbit. Ein Bruchteil mehr Energie und sie würden sich von der Erde entfernen, um das Sonnensystem zu erkunden.

Der Hauptfehler bei dieser Idee ist, dass das gesamte Gewicht des Turms auf jedem Teil darunter zusammengedrückt wird. Und es gibt kein Material auf der Erde oder im Universum, das mit dieser Art von Druckkraft umgehen kann. Aber die Idee macht immer noch Sinn.

Neuere Überlegungen zu Weltraumaufzügen schlagen die Verwendung eines Kabels vor, das sich über die geostationäre Umlaufbahn hinaus erstreckt. Hier wirkt die nach außen gerichtete Zentripetalkraft der Schwerkraft entgegen und hält den Haltegurt perfekt im Gleichgewicht. Aber jetzt haben wir es mit der Zugfestigkeit eines zehntausenden Kilometer langen Kabels zu tun.

Stellen Sie sich die mächtigen Kräfte vor, die versuchen, es auseinander zu reißen. Bis vor kurzem gab es kein Material, das stark genug war, um diesen Kräften standzuhalten, aber die Entwicklung von Kohlenstoffnanoröhren hat die Idee möglich gemacht.

Wie würden Sie einen Weltraumaufzug bauen? Die vernünftigste Idee wäre, einen Asteroiden in eine geostationäre Umlaufbahn zu bringen - dies ist Ihr Gegengewicht. Ein Kabel würde dann auf dem Asteroiden hergestellt und in Richtung Erde abgesenkt.

Wenn sich das Kabel nach unten erstreckt, wird der Asteroid weiter von der Erde entfernt umkreist, um alles im Gleichgewicht zu halten. Schließlich erreicht das Kabel die Erdoberfläche und ist an eine Bodenstation angeschlossen.

Solarbetriebene Maschinen sind am Weltraumaufzug angebracht und klettern von der Erdoberfläche bis zur geostationären Umlaufbahn. Selbst mit einer Geschwindigkeit von 200 km / h würde der Kletterer fast 10 Tage brauchen, um von der Oberfläche auf eine Höhe von 36.000 Kilometern zu gelangen. Die Kosteneinsparungen wären jedoch dramatisch.

Derzeit kosten Raketen etwa 25.000 US-Dollar pro Kilogramm, um eine Nutzlast in die geostationäre Umlaufbahn zu befördern. Ein Weltraumaufzug könnte dieselbe Nutzlast für 200 USD pro Kilo liefern.

Offensichtlich sind mit einer solchen Megastruktur Risiken verbunden. Wenn das Kabel reißt, fallen Teile davon auf die Erde und Menschen, die im Aufzug aufsteigen, sind schädlicher Strahlung in den Van-Allen-Gürteln der Erde ausgesetzt.

Der Bau eines Weltraumaufzugs von der Erde aus stößt an die Grenzen unserer Technologie. Es gibt jedoch Orte im Sonnensystem, die möglicherweise viel nützlichere Orte für den Bau von Aufzügen darstellen.

Der Mond hat zum Beispiel einen Bruchteil der Erdgravitation, so dass ein Aufzug dort mit handelsüblichen Materialien betrieben werden kann. Der Mars könnte ein weiterer großartiger Ort für einen Weltraumaufzug sein.

Was auch immer passiert, die Idee ist faszinierend. Und wenn jemand einen Weltraumaufzug baut, wird er die Erforschung des Sonnensystems auf eine Weise eröffnen, die wir uns nicht einmal vorstellen können.