Zapewne większość ludzi zastanawiała się kiedyś nad podróżami w kosmos. W obecnych czasach transport poza Ziemię jest prawie nieosiągalny, zwłaszcza dla zwykłego człowieka. Ale co gdyby podróże w kosmos były tanie i dostępne dla każdego? Ci, którzy skupili się na tym zagadnieniu, opracowali ideę windy kosmicznej.

Czym tak właściwie jest winda kosmiczna?

Idea znana również jako satelita na uwięzi lub kosmiczny most to pomysł na konstrukcje łącząca Ziemię z kosmosem. Pierwszą osobą, która wpadła na takie rozwiązanie już w 1895 roku, był rosyjski naukowiec Konstantin Ciołkowski, natomiast Jurij Artsutanow rozwinął tę teorię w 1960 roku.

https://www.bryk.pl/

Jak miałaby działać taka winda?

Mogłaby to być lina przyczepiona do powierzchni Ziemi, wyciągająca się w przestrzeń kosmiczną. Aby taka lina utrzymywała się w przestrzeni, powinna sięgać przynajmniej orbity geostacjonarnej (ok. 36 tys. km ponad powierzchnią Ziemi), ponieważ od tego momentu siła odśrodkowa przeważałaby siłę grawitacji. Można by poruszać się po niej specjalnymi wspinającymi się pojazdami, zasilanymi choćby energią z paneli słonecznych.

No dobrze, wiadomo już, jak wyglądałaby taka winda kosmiczna, ale czemu miałaby służyć?

Przy obecnym zaawansowaniu technologicznym rakiety nie są najwydajniejszą opcją podróży. Taki transport jest niezwykle drogi i niezbyt bezpieczny. Korzystając z windy kosmicznej, można by znacznie obniżyć koszty paliwa i zanieczyszczeń z przemysłu kosmicznego. Co więcej, lina byłaby wielokrotnego użytku, więc podróże mogłyby się odbywać częściej.

Skoro winda kosmiczna jest taka wspaniała, to czemu jeszcze nikt nie planuje jej budowy? Głównym powodem jest to, że nie działa w praktyce.

Obecnie nie mamy wystarczająco wytrzymałych i lekkich materiałów. Najwytrzymalsze materiały, takie jak kevlar (2 MN*m/kg) i diament (6-8 MN*m/kg) są niewystarczające, ponieważ lina musiałaby wytrzymywać obciążenia około 30-50 MN*m/kg.

Jest jednak nadzieja. Istnieje teza, że wyjściem z tej sytuacji są nanorurki węglowe, które potencjalnie wytrzymają takie obciążenia. Niestety jest to na razie tylko przypuszczenie, a sama produkcja nanorurek jest zbyt droga i jak na obecne możliwości raczej nieosiągalna.

Niestety to nie jedyna przeszkoda. Problemem byłaby również podróż przez Pas van Allena (ok. 1 tygodnia), podczas której dawka promieniowania, przyjęta przez podróżujących, mogłaby być szkodliwa dla zdrowia.

Cały czas pozostaje jeszcze kwestia wszechobecnych śmieci kosmicznych krążących naokoło Ziemi. Mogłyby bardzo łatwo uszkodzić linę, a niestety nie bylibyśmy w stanie oczyścić w pełni okolicy liny ze wszystkich śmieci, a co dopiero ich odłamków, które, powodując mikro uszkodzenia, stopniowo osłabiałyby całą konstrukcję.

NASA

Jak niestety widać, winda kosmiczna nie działa w warunkach ziemskich. To, że ta idea okazała się niewykonalna, nie znaczy, że przestano marzyć. Stworzono inne projekty. Jednym z pokrewnych pomysłów jest lina kosmiczna. Została opisana przez Zephyra Penoyre i Emily Sandford. Według ich pomysłu lina miałaby podstawę na Księżycu i sięgałaby w stronę Ziemi, wisząc nad jej powierzchnią. To zmuszałoby nas do podlotu do konstrukcji z Ziemi, ale znacznie zmniejszyłoby koszty paliwa. Lina przechodziłaby przez L-2 (2. punkt Lagrange’a), dzięki czemu stabilnie utrzymywałaby się w kierunku planety.

Szkic windy kosmicznej, liny kosmicznej i bliźniaczych lin

Innym rozwiązaniem są dwie bliźniacze liny – jedna przyczepiona do Ziemi, a druga do dużej masy na orbicie geostacjonarnej (np. masywnego satelity) – układające się w prostą linię. Utrzymywałyby się w tej pozycji poprzez „ściągające je” pojazdy zjeżdżające i wspinające się po nich.

Niestety na razie perspektywy podróży kosmicznych zapowiadają się niewesoło, ale może kiedyś pozaziemskie wyprawy będą tanie i ogólnodostępne.