Vesmírny výťah

Schematické znázornenie vesmírneho výťahu, 1-geostacionárna dráha, 2-ťažisko výťahu, 3-protizávažie, 4-kábel, 5-gondola, 6-Zem

Animácia rotujúceho uhlíkového nanovlákna v trojdimenzionálnom štrukturálnom zobrazení

Umelecký návrh vesmírneho výťahu

Vesmírny výťah je zatiaľ (rok 2009) teoretické zariadenie na vynášanie nákladu, objektov do kozmického priestoru na geostacionárnu dráhu Zeme.

História

Myšlienka vesmírneho výťahu sa prvýkrát objavila v roku 1895, keď sa ruský priekopník kozmonautiky Konstantin Ciolkovskij, inšpiroval Eiffelovou vežou a navrhol postaviť "vesmírnu vežu", ktorá by siahala až do vesmírneho priestoru. Predstavoval si, zavesenie výťahu na konci jedného kábla, ktoré by vynieslo náklad priamo na geostacionárnu dráhu. Veža, alebo výťah takéhoto druhu by bol schopný bez rakety vyniesť objekty na geostacionárnu dráhu. Pretože objekt pri výstupe zároveň musí nabrať tangenciálnu rýchlosť, pri dosiahnutí cieľa má dostatočnú rýchlosť a energiu, aby ostal na geostacionárnej dráhe Zeme.

Postavenie veže takéhoto druhu bolo nemožné, pretože neexistoval materiál s potrebnou pevnosťou. V roku 1957 navrhol sovietsky vedec Jurij Artsutanov jeden alternatívny variant tejto myšlienky. Kozmický umelý satelit sa mal vyniesť na geostacionárnu dráhu Zeme a tam slúžiť ako „zavesenie“ výťahu. Odtiaľ sa mohol spustiť kábel smerom k Zemi. Ťažisko konštrukcie musí ostať na geostacionárnej dráhe, a tak pri uhlovej rýchlosti, ktorá zodpovedá zemskej rotácii sa odstredivá sila a zemská príťažlivosť vyrovnajú. Ale kábel z dĺžkou 35 786 km je ťažko realizovateľný.

V roku 1966 skúmali štyria americkí inžinieri, ktorý materiál by bol vhodný na vytvorenie takého kábla. Prišli k záveru, že sú potrebné nové materiály, ktoré sú minimálne dvakrát tak pevné v ťahu ako všetky dovtedy známe materiály. V roku 1975 navrhol američan Jerome Pearson použiť kužeľovú konštrukciu. Kábel by mal byť v oblasti ťažiska najhrubší, pretože tam je najväčšie namáhanie. Kábel by sa mohol predĺžiť ako protizávažie do vesmírneho priestoru, tak aby ťažisko systému bolo stále na geostacionárnej dráhe. Tieto myšlienky sa stali známe širokej verejnosti, keď Arthur C. Clarke ich v roku 1978 použil ako centrálnu tému svojho románu The Fountains of Paradise

Aktuálny stav

V poslednej dobe bolo uskutočnené úsilie, tento plán pretaviť do skutočnosti. David Smitherman z NASA uverejnil v roku 2000 správu, ktorá spočíva na výsledkoch konferencie z roku 1999 v Marshall Space Flight Center.

Na začiatku nového tisícročia boli objavené uhlíkové nanovlákna, materiál, ktorý by mohol splniť tieto požiadavky. Začiatkom roku 2004 sa skupine vedcov okolo Alana Windla na univerzite v Cambridge podarilo vytvoriť touto technológiou asi 100 metrov dlhé vlákno. Uhlíkové nanovlákna majú 100-krát lepší pomer medzi pevnosťou v ťahu a hmotnosťou ako oceľ, preto je tento materiál možný kandidát pre vesmírny výťah.

22. septembra 2018 vypustila JAXA na obežnú dráhu Zeme experiment s názvom STARS-Me. Ide o dvojicu dvoch satelitov s veľkosťou CubeSat (10 x 10 x 10 cm) spojených 10 metrovým lanom, po ktorom sa pohybuje výťah s rozmermi 6x3 cm. Pri tomto experimente sa bude prvýkrát pohybovať miniatúrny výťah na lane vo vesmíre.

Externé odkazy

Kozmonautický portál

• Institute for Scientific Research Archivované 2006-02-09 na Wayback Machine Koncept vesmírneho výťahu a FAQ (angl.)
• Space.com Vesmírny výťah sa blíži realite
• ESA-Portál
• Grundlagen
• Oficiálna stránky LiftPort Group Archivované 2006-09-01 na Wayback Machine
• Výťah k hviezdam