Perkembangan teknologi roket, tampaknya, mendekati batas kemampuannya, sehingga para ilmuwan dan insinyur terlibat dalam pengembangan dan penelitian metode baru untuk meluncurkan kargo ke orbit rendah bumi dan sekitarnya. Di antara yang paling menjanjikan adalah gagasan tentang "lift ruang angkasa" yang diajukan kembali pada tahun 1895 oleh ilmuwan Rusia Konstantin Tsiolkovsky. Sampai saat ini, diyakini bahwa tingkat perkembangan teknologi saat ini tidak memungkinkan penerapannya, tetapi sekelompok ilmuwan Amerika tidak setuju dengan pendapat ini.
Proyek "menara orbit" Tsiolkovsky yang diusulkan dikembangkan pada 1960-an oleh insinyur Soviet Yuri Artsutanov. Dalam tulisannya, dia mengusulkan suatu struktur yang dimodifikasi sehubungan dengan pengalaman yang terkumpul sejak zaman Tsiolkovsky. Patut dicatat bahwa Artsutanov menerbitkan artikelnya "Into Space on an Electric Locomotive" hampir setahun sebelum penerbangan Yuri Gagarin. Di dalamnya, dia mengusulkan menggunakan tali yang terpasang pada satelit di orbit geosynchronous untuk mengirimkan kargo dan orang ke orbit. Dengan demikian, tali yang terbang bebas (rotovator) berputar dengan kecepatan Bumi atau benda langit lainnya, yang memastikan ketegangannya. Dalam hal ini, pengangkutan dengan kabel dilakukan dengan percepatan yang jauh lebih rendah daripada dengan start roket. Novel karya penulis fiksi ilmiah Inggris terkenal Arthur Clarke "Fountains of Paradise" juga didedikasikan untuk pembangunan "lift ruang angkasa".
Secara teoritis, cara yang jauh lebih aman, lebih murah dan lebih dapat diandalkan untuk mengembangkan ruang dekat Bumi untuk implementasi memerlukan, pertama-tama, produksi kabel dengan kekuatan lebih dari 65 gigapascal (sebagai perbandingan: kekuatan baja 1-5 GPa, serat silika sekitar 20 GPa). Bahkan tabung nano karbon berbasis graphene yang sangat kuat belum mencapai kekuatan yang dibutuhkan (terlepas dari kenyataan bahwa panjang sampel yang ada biasanya tidak melebihi beberapa sentimeter). Namun, sebuah artikel yang dikirimkan untuk publikasi dalam Kebijakan Luar Angkasa oleh peneliti Amerika Eubanks dan Redley (aslinya tersedia di arXiv.org) membuktikan bahwa pembangunan elevator ruang angkasa di Bulan kemungkinan besar dimungkinkan dengan penggunaan polimer yang tersedia dalam sirkulasi komersial saat ini.
Di tali
Fase pertama proyek, yang disebut Deep Space Tether Pathfinder (DSTP) oleh penulis, harus secara bersamaan menjadi prototipe elevator ruang angkasa yang dapat dieksploitasi secara komersial antara Bumi dan Bulan, dan alat penting untuk meneliti satelit kita. Memutar DSTP akan memungkinkan cukup banyak sampel untuk ditangkap untuk penelitian ilmiah di Kawah Shackleton, setelah itu, sekitar setengah dari putaran tali, kapsul dengan sampel akan pergi ke Bumi, berkat percepatan yang memungkinkan Anda memilih lintasan pengembalian yang optimal. Perangkat, secara sederhana, akan bertindak sebagai ketapel, memungkinkan Anda untuk memindahkan kargo dari Bulan ke Bumi. DSTP hanya dapat membuat satu pengiriman sampel, setelah itu akan pergi ke luar angkasa - dan dengan sendirinya akan menjadi objek untuk mempelajari pengaruh mikrometeorit pada keadaan tether dan faktor lainnya,penting untuk memahami pengoperasian elevator luar angkasa. Kabel DSTP akan memiliki panjang 5.000 km dan berat 2.228 kg.
Jika berhasil, tahap selanjutnya adalah pembangunan infrastruktur Lunar-Space Elevator (LKL) yang tepat untuk bergerak ke orbit Bulan dari permukaan satelit dan selanjutnya ke Bumi. Sistem harus berupa kabel super panjang yang dipasang ke permukaan Bulan melewati titik Lagrange (di mana beban yang dipasang pada kabel akan tetap tidak bergerak relatif terhadap dua benda langit) antara Bulan dan Bumi, sekitar 56 ribu km dari Bulan. LKL akan mampu mengangkat sekitar lima ton batuan per tahun dari Bulan dan menurunkan peralatan dengan berat gabungan yang sama ke permukaan bulan.
n Video promosi:
Sarana yang tersedia
Seperti yang ditunjukkan oleh penulis artikel tersebut, untuk pelaksanaan proyek, mengingat gravitasi yang lebih rendah di Bulan, dimungkinkan untuk menggunakan polimer sintetis yang sudah ada dan tersedia secara komersial dalam sirkulasi komersial, seperti polietilen densitas tinggi dengan berat molekul sangat tinggi (UHMWPE; digunakan, khususnya, untuk produksi rompi antipeluru, lapisan tempat berlabuh pembuatan kapal Di Rusia, ada dua pabrik percontohan untuk produksi bahan semacam itu) dan polifenilena-2, 6-bezobioxazole yang diproduksi di Jepang (PBO; nama dagang Zylon, digunakan, khususnya, untuk memperkuat blok bangunan beton).
Foto: nasa
Menurut perhitungan para ilmuwan, satu penerbangan misi luar angkasa kelas Penemuan NASA akan cukup untuk melaksanakan proyek tersebut. Setelah pengiriman 58,5 ton polimer Zylon ke titik Lagrange, "gudang" bahan yang diperlukan untuk pengoperasian lift akan dilengkapi di sana. Dari sana, kendaraan yang turun akan diturunkan ke permukaan bulan, ke Teluk Tengah, dengan kabel, yang akan menjadi stasiun pangkalan untuk mengangkat dan menurunkan kargo. Sebuah penyeimbang akan ditembakkan ke ruang terbuka untuk menjaga keseimbangan sistem; Total panjang kabel itu akan mencapai 278,5 ribu km. Sampel regolith, tanah bulan, dengan berat hingga 100 kg akan dikirim ke pangkalan perantara di titik Lagrange menggunakan kapsul bertenaga surya yang dapat digunakan kembali. Bahan bakar untuk transfer sampel lebih lanjut ke Bumi tidak diperlukan, karena,Setelah terlepas dari kabel pada jarak kurang lebih 220,67 ribu km dari Bulan, kapsul akan terus bergerak secara inersia dan akan memasuki atmosfer bumi dalam waktu sekitar 34 jam dengan kecepatan sekitar 10,9 km / s. Untuk memperkirakan kemungkinan volume perputaran kargo, cukup diingat bahwa selama semua misi bulan Apollo, hanya 382 kg regolith yang dikirim ke Bumi.
Jika berhasil, LKL kedua bisa dibangun di sisi jauh Bulan, dengan base station di kawasan kawah Lipsky. Seperti yang ditunjukkan oleh para peneliti, posisi seperti itu, antara lain, akan menjadi tempat yang ideal untuk penelitian astronomi radio, karena sisi jauh bulan sepenuhnya terisolasi dari gelombang radio dari Bumi. Penulis proyek memperkirakan umur lift adalah lima tahun. Selain penelitian ilmiah dan penggunaan hipotetis untuk penambangan, elevator bulan dapat memainkan peran penting dalam implementasi misi berawak ke Mars. Menurut sebuah laporan yang diterbitkan pada musim gugur 2015 oleh kelompok penelitian internasional dari Massachusetts Institute of Technology, Keio University dan Jet Propulsion Laboratory dari California Institute of Technology,massa peluncuran pesawat ruang angkasa ke Mars dapat dikurangi hingga 68 persen karena penggunaan oksigen yang terkandung dalam regolith untuk mesin (41-46 persen dari berat jenis). Eubanks dan Redley menunjukkan dalam pekerjaan mereka bahwa faktor tambahan dapat menjadi penggunaan penyeimbang LKL di sisi jauh Bulan untuk mempercepat dan meluncurkan kapal kargo ke orbit Mars untuk memasok koloni di "planet merah" di masa depan.
Vladislav Krylov
