آسانسور زمین تا ماه قرار است چه طور کار کند

ساخت آسانسور به ماه به معنی یک «راه پله به بهشت» نیست؛ اما، دانشمندان به آنچه که به نظر می رسد یک برنامه کاملا عملی برای ساخت آسانسور به ماه است، رسیده اند. دقیق تر آن، یک مسیر فضایی به نام Spaceline از ماه تا زمین است.

 تاسیسات نیوز:  قبل از اینکه به چگونگی این موضوع بپردازیم، بیایید در مورد چرایی ساخت آسانسور به ماه صحبت کنیم. ساده ترین پاسخ این است که این کار برای آیندگان بسیار مقرون به صرفه می باشد. بر اساس گزارشی از Observer، پنویر به عنوان نویسنده اصلی تحقیق گفت:
هزینه ساخت و ساز را می توان تنها در تصورات یک میلیاردر با انگیزه منحصر به فرد تخمین زد! (ایلان ماسک و جف بزوس را پیج کنید، به کیف پول شما نیاز داریم.)
قرار است پس از ساخت، Spaceline با استفاده از انرژی خورشیدی ارزان و قدرتمند کار کند. با این روش ما می توانیم تدارکاتمان را با کسری از هزینه ای که تحت الگوی فعلی – از زمین به فضاپیما، سپس ایستگاه فضایی و در نهایت به ماه – احتیاج داریم، به ماه منتقل کنیم. همچنین سختی دستیابی به یک فرود نرم مستقیم روی ماه که بر همگان آشکار است (سقوط فضاپیمای مسافر که محکوم به رها شدن در سطح متروک ماه می شود) نیز از سایر دلایل تصمیم بر ساخت آسانسور به ماه می باشد. با توجه به برنامه های دولت آمریکا برای شروع ماموریت های اعزام افراد به مریخ و اقدام به راه اندازی فروشگاه هایی در سطح ماه، به احتمال زیاد خطوط حمل و نقل بین سیاره ای ما، به زودی بسیار شلوغ و پول ساز خواهد شد. یک آسانسور فضایی در این بین، انقلابی بزرگ خواهد بود.

پیشنهاد ارائه شده طرح ساخت آسانسور به ماه
در مقاله ای که در اواخر ماه اوت منتشر شد، اخترفیزیکدانان «زفیر پنویر» و «امیلی سندسون» به ترتیب از دانشگاه کمبریج و دانشگاه کلمبیا، روش ساخت کابل ۳۲۲،۰۰۰ کیلومتری (۲۰۰،۰۰۰ مایل) را که به ماه متصل و در فضا به میدان گرانشی زمین فرو رفته است، توصیف می کنند. ایده ساخت آسانسور به ماه چیز تازه ای نیست؛ بلکه، یک نظریه قدیمی علمی تخیلی است. در اصل این کار همان متصل کردن طول کابل ساخته شده از نانوالیاف (که تاکنون از نظر فناوری غیرقابل دسترسی است) به یک وزنه تعادل در گرانش زمین و سپس کشش آن به سمت ماه می باشد. پنویر و سندسون بر این باورند که این ایده با فناوری امروزی کار نخواهد کرد. همانطور که این دو دانشمند در مطالعات خود می نویسند، ساختن کابلی در چنین طولی نجومی برای مقاومت در برابر گرانش زمین، به سادگی امکان پذیر نیست:
آسانسورهای کلاسیک فضایی توسط نیروهای گریز از مرکز پشتیبانی می شوند و بنابراین برای مقابله با نیروی گرانشی زمین نیاز به یک وزن بزرگ فراتر از مدار زمین دارند. این نیروهای رقیب کابل را در تنش زیادی قرار می دهند و حتی هنگامی که کابل دارای مشخصات مخروطی باشد (که تنش را به حداقل می رساند)، وزن زیادی از کابل در نزدیکی زمین وجود دارد که نیروهای گرانشی عظیمی را تجربه می کند.

ساخت آسانسور به ماه
برای چندین دهه این مشکل به ظاهر غیرقابل حل، تحقیقات را متوقف کرد تا جایی که «روزی ما مصالح لازم را برای این کار خواهیم داشت» به نظر می رسید شرایط نهایی در مورد ساخت آسانسور فضایی است. پس از آن پنویر و سندسون فیلمنامه را به هم زدند. آن ها به سراغ ریاضیات رفتند و معادلات را انجام دادند. این دو توانستند تعیین کردند که لنگر انداختن فضاپیما به ماه و اجازه فرو رفتن آن در جو زمین با استفاده از مواد موجود در دسترس، این کار را عملی می کند. آن ها نوشتند:
کابلی که فقط درون چاه گرانشی زمین قرار می گیرد، نیازی به ضخامت و ابعاد عظیم ندارد. در نهایت بهتر است آن را تا حد ممکن نازک تر و نزدیک تر به زمین اجرا کرد. این بدان معنی است که در این صورت، نیروی گرانشی که کابل احساس می کند و همچنین تنش آن، بسیار کاهش می یابد.

معادلات ساخت آسانسور به ماه
حیرت انگیزترین چیز در مورد این ایده این است که اکنون به نظر می رسد که یک تیم مشکل خرد کردن اعداد را بر عهده گرفته اند. در حقیقت، طبق مقاله آن ها، به نظر می رسد که پنیور و ساندسون تصور می کنند که ما با ندیدن این راه حل، برای دهه ها خود را عقب نگه داشته ایم.
ما مشتقات را در اینجا به عنوان یک توصیف کامل ریاضی و فیزیکی مستقل از مفهوم ارائه می دهیم، موردی که ما و نویسندگان پیش از خود از دیدن آن ها شگفت زده شده ایم، امری واقعا محتمل است. همچنین ممکن است به عنوان یک قدم بزرگ در توسعه ظرفیت ما به عنوان یک گونه برای حرکت در منظومه شمسی نادیده گرفته شده باشد.
Spaceline، همان طور که تصور می شود، پتانسیل این را دارد که بشریت را به دوره جدیدی از سعادت سوق دهد. این ایده فقط ساخت آسانسور به ماه نیست؛ بلکه، می تواند معادل فرازمینی ظهور فناوری راه آهن باشد.