Polecamy
człowiek | 2020-09-25
Piersi wywołują skrajne emocje. Z pewnością fascynowały już paleolitycznych artystów, czego dowodem są liczne figurki Wenus, ale zdarza się, że obnażenie ich jest powodem oburzenia, odrazy, gniewu, wystawienia mandatu albo cenzury na portalu społecznościowym.
nauki ścisłe | 2020-05-02
Jak to, co dzieje się za progiem świadomości, wpływa na nasze życie.
ziemia | 2019-07-23
Duże trzęsienie ziemi w mieście oznacza gigantyczne straty i trudną do oszacowania liczbę ofiar. Współczesna inżynieria robi wszystko, by temu zaradzić. W350 to drapacz chmur, który wybuduje japońska firma Nikken Sekkei. Niedługo stanie w Tokio i będzie miał – jak wskazuje nazwa – 350 m wysokości.
Aktualności
ziemia | 2018-09-04
Przez wiele lat uważano, że jedynym gatunkiem zdolnym do odczuwania emocji jest człowiek. Dziś coraz lepiej rozumiemy emocje i uczucia zwierząt, które pokazują nam swoje ludzkie oblicze.
człowiek | 2018-09-04
Mao Zedong uznawany jest zwykle za największego zbrodniarza w historii. By utrzymać się u władzy, nie wahał się przed niczym.
człowiek | 2018-08-14
W tegorocznej edycji programu L’Oréal-UNESCO Dla Kobiet i Nauki jedną z laureatek nagrody International Rising Talents została dr Agnieszka Gajewicz z Wydziału Chemii Uniwersytetu Gdańskiego.
wszechświat | 2018-07-23
Księżyce obiegające planety w Układzie Słonecznym uformowały się w wyniku działania różnych mechanizmów. Dochodziło do zderzeń, przechwyceń i rozrywania grawitacyjnego.
człowiek | 2018-07-23
Szkielet i budujące go kości przez długi czas uznawano za bierny, niepozorny narząd o dobrze poznanej funkcji. Najnowsze badania ujawniają nowe oblicze tej tkanki.
człowiek | 2018-07-09
Richard Thaler to bardzo wpływowa postać w świecie ekonomii. Był typowany do nagrody Nobla od kilku lat. Mimo to, przyznanie mu nagrody w październiku 2017  jest  faktem bardzo doniosłym.
«9101112
13
1415161718»
Aktualne numery
02/2021
01/2021
Kalendarium
Styczeń
26
W 1911 r. amerykanin Glenn Curtiss odbył pierwszy w historii lot na hydroplanie własnej konstrukcji
Warto przeczytać
Co wspólnego mają suknia ślubna i kombinezon sapera?    
Dlaczego dla marynarzy bardziej niebezpieczne od rekinów są krewetki?
Kiedy kurczak najlepiej sprawdza się jako broń artyleryjska?

Logowanie

Nazwa użytkownika

Hasło

Autor: Weronika Śliwa | dodano: 2012-05-28
Kosmiczna winda

Na Marsa postanowiliśmy dojechać windą. Podróż zaczęła się na oceanie. Z unoszącej się na wodzie platformy wznosiła się ku niebu wąska, cienka wstęga. Wkrótce wsiedliśmy do jednej ze wspinających się po niej kabin. Podróż na orbitę wokółziemską przypominała trochę niegdysiejsze podróże Orient Expressem: jadąc z prędkością ponad 350 km/h, odległość 100 tys. km pokonaliśmy w ciągu 11 dni. A później? Trzeba się już było przesiąść do "zwykłej" rakiety. Za to po międzyplanetarnej podróży czekała na nas druga marsjańska winda: emocji przy zjeździe było sporo, bo jej poruszająca się na kółkach dolna platforma stale manewrowała, by nasza kabina uniknęła zderzenia z przelatującymi nieopodal marsjańskimi księżycami.

Czy tak mogą się kiedyś zaczynać wspomnienia z turystycznych wypraw? Z pewnością nieprędko - ale pierwszy krok w kierunku urzeczywistnienia podobnych marzeń został już zrobiony. W dniach 21-23 października tego roku odbyły się współfinansowane przez NASA zawody o nagrodę Elevator 2010. Miały one wyłonić projektantów najlepszych podzespołów niezbędnych do zbudowania kosmicznej windy - urządzenia pozwalającego tanio i bezpiecznie wynosić na wokółziemską orbitę duże i delikatne ładunki. Dzięki takiemu rozwiązaniu można by nawet stukrotnie zmniejszyć koszt wysyłania ich w kosmiczną przestrzeń.

Idea działania kosmicznej windy wiąże się z pojęciem satelity geostacjonarnego. Takie ciało porusza się wokół Ziemi w odległości 35.786 km od jej powierzchni i okrąża ją dokładnie w ciągu doby. Jeśli więc znajduje się nad równikiem, to choć porusza się z prędkością ponad 3 km/­s, obserwowane z powierzchni Ziemi wydaje się unosić nieruchomo w jednym punkcie nieba. A gdyby do takiego satelity doczepić mocną taśmę i jedną jej część opuścić ku Ziemi, a z drugiej strony satelity umieścić przeciwwagę, która równoważyłaby bliższy Ziemi ciężar liny? Taka konstrukcja miałaby szanse na stabilne istnienie - a po nieruchomej (z punktu widzenia powierzchni Ziemi) taśmie mogłyby w górę i w dół wędrować na orbitę niesione przez windy ładunki. Choć z pewnością kosztowna w budowie, winda byłaby na dłuższą metę najwydajniejszą drogą w kosmos - a technologie, które umożliwią jej budowę, są już niemal w zasięgu ręki. Ale... części rozwiązań wciąż jednak nam brakuje.

Kevlar nie ma szans

Najpoważniejszym wyzwaniem jest dziś konstrukcja kabla nośnego windy. Musi on być niezwykle odporny na rozciąganie, a przy tym bardzo lekki. Im wyżej, tym większa masa znajdzie się poniżej kabla, rozciągająca go siła będzie więc rosła z wysokością aż do orbity geostacjonarnej. Uwzględniająca to optymalna konstrukcja kabla wymaga zastosowania kształtu cienkiej wstęgi o znikomej szerokości u podstawy windy, stopniowo poszerzającej się z wysokością tak, aby w każdym miejscu jej obciążenie było podobne. Wstęga zaczynałaby się zwężać dopiero powyżej orbity geostacjonarnej.

W niektórych wariantach konstrukcji byłaby też wykorzystywana zamiast ciężkiej, położonej za orbitą geostacjonarną przeciwwagi. Musiałaby się wówczas wznosić na dodatkowe kilkadziesiąt tysięcy kilometrów od Ziemi. Jeśli nie chcemy windy ze wstęgą, której szerokość na orbicie geostacjonarnej trzeba by liczyć w tysiącach kilometrów, musimy do jej budowy użyć materiału o stosunku wytrzymałości do gęstości 20-krotnie większym od kevlaru i kilkakrotnie większym od diamentu.

Czy taka substancja w ogóle istnieje? Prawdopodobnie tak. Obliczona teoretycznie wytrzymałość materiału z nanorurek węglowych jest nawet nieco większa od niezbędnej do konstrukcji wstęgi. Włókno z węglowych nanorurek o średnicy 3 mm może utrzymać ponad 40 ton, a cienka wstęga wystarczająca do utrzymania pracującej konstrukcji mogłaby mieć około metra szerokości. Problem w tym, że otrzymywane obecnie nanorurki nie sięgają teoretycznie wyznaczonych granic wytrzymałości - pozostaje też do rozwiązania problem splecenia ich w wytrzymałą, superdługą wstęgę. Postęp w nanotechnologii jest jednak bardzo duży i szanse na stworzenie materiału nadającego się do zastosowania w konstrukcji windy są zupełnie realne. Trzeba jednak jeszcze zaprojektować wagony, które będą po niej jeździć.