ลิฟต์ที่ดึงผู้คนและขนสินค้าขึ้นจากพื้นผิวโลกสู่อวกาศสามารถจุดจบของจรวดที่ก่อมลพิษได้ แต่การทำให้เป็นจริงเป็นสิ่งที่ท้าทาย นิค เฟลมมิ่งสืบสวน
หลายคนมองว่า Elon Musk มีวิสัยทัศน์ – ผู้บุกเบิกการสำรวจส่วนตัว และชายผู้อยู่เบื้องหลังแนวคิด Hyperloop ในการยิงผู้คนจากลอสแองเจลิสถึงซานฟรานซิสโกด้วยท่อโลหะในเวลาเพียง 35 นาที แต่มีความคิดบางอย่างที่แม้แต่เขาก็ยังเชื่อว่าเป็นเรื่องไกลตัว ลิฟต์อวกาศเป็นหนึ่งในนั้น
“มันซับซ้อนมาก ฉันไม่คิดว่ามันเหมือนจริงมากที่จะมีลิฟต์อวกาศ” มัสค์กล่าวในระหว่างการประชุมที่ MIT เมื่อเดือนตุลาคมปีที่แล้ว และเสริมว่า “มีสะพานจากแอลเอไปโตเกียว” ง่ายกว่าลิฟต์ที่สามารถนำวัสดุไปสู่อวกาศ .
การส่งผู้คนและสัมภาระขึ้นสู่อวกาศในแคปซูลที่เร่งความเร็วไปตามสายเคเบิลขนาดยักษ์ที่ยึดไว้โดยการหมุนของโลกนั้นมีจุดเด่นอยู่ในผลงานของนักเขียนนิยายวิทยาศาสตร์เช่น Arthur C. Clarke แต่ไม่เคยถือว่าเป็นไปได้ในโลกแห่งความเป็นจริง เรากำลังล้อเล่นอยู่หรือเปล่าว่าความสามารถของเราสามารถแก้ปัญหาท้าทายทางเทคนิคที่ใหญ่โตนี้ได้จริงหรือ?
ตามที่BBC Future ได้ค้นพบมาก่อนผู้เสนอลิฟต์อวกาศไม่เชื่อ พวกเขามองว่าจรวดเคมีเป็นวิธีที่ล้าสมัย เสี่ยง สร้างความเสียหายต่อสิ่งแวดล้อม และสูงเกินไปในการเข้าสู่อวกาศ ทางเลือกที่เสนอของพวกเขาคือเส้นทางรถไฟสู่อวกาศโดยพื้นฐานแล้ว: ยานอวกาศที่ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าเดินทางจากจุดยึดบนโลกไปตามสายโยงที่มีความแข็งแรงสูงซึ่งเชื่อมโยงกับน้ำหนักถ่วงที่เดินทางในวงโคจร geosynchronousรอบโลก เมื่อสร้างเสร็จแล้ว ลิฟต์อวกาศสามารถบรรทุกสิ่งของขึ้นสู่อวกาศได้ในราคา $500 ต่อกิโลกรัม เทียบกับป้ายราคาปัจจุบันที่ประมาณ $20,000 ต่อกิโลกรัม ตามรายงานล่าสุดของ International Academy of Astronautics (IAA)
ปีเตอร์ สวอน ประธาน International Space Elevator Consortiumและผู้เขียนหลักของรายงาน IAA กล่าวว่า “เป็นเทคโนโลยีที่เปิดใช้งานอย่างมหัศจรรย์ที่จะเปิดระบบสุริยะของเราให้กับมนุษยชาติ “ฉันคิดว่าอันแรกจะเป็นหุ่นยนต์ และหลังจากนั้น 10 ถึง 15 ปีหลังจากนั้น เราจะมีลิฟต์หกถึงแปดตัวที่ปลอดภัยพอที่จะบรรทุกคนได้”
รากวิกตอเรีย
น่าเสียดายที่โครงสร้างดังกล่าวไม่เพียงแต่ต้องมีความยาวถึง 100,000 กิโลเมตรเท่านั้น ซึ่งมากกว่าเส้นรอบวงของโลกถึงสองเท่า แต่ยังต้องสามารถรองรับน้ำหนักของมันเองด้วย พูดง่ายๆ ว่าไม่มีสารใดในโลกที่มีคุณสมบัติดังกล่าว
แต่มีนักวิทยาศาสตร์หลายคนที่คิดว่ามันสามารถทำได้ และอาจเป็นความจริงในศตวรรษนี้ บริษัทก่อสร้างรายใหญ่ของญี่ปุ่นได้ประกาศแผนการที่จะสร้างหนึ่งชิ้นภายในปี 2050 และนักวิจัยในสหรัฐฯ ที่เพิ่งพัฒนาวัสดุนาโนที่มีลักษณะเหมือนเพชรแบบใหม่ เชื่อว่าความแข็งแกร่งของวัสดุดังกล่าวจะทำให้การก่อสร้างลิฟต์อวกาศเป็นไปได้ภายในช่วงชีวิตส่วนใหญ่ของเรา
แนวคิดสมัยใหม่เกี่ยวกับลิฟต์อวกาศมีอายุย้อนไปถึงปี 1895 เมื่อครูโรงเรียนชาวรัสเซีย Konstantin Tsiolkovsky ได้รับแรงบันดาลใจจากหอไอเฟลที่เพิ่งสร้างเสร็จในปารีสเพื่อพิจารณาฟิสิกส์ของการสร้างหอคอยไปจนถึงอวกาศเพื่อให้ยานอวกาศสามารถปล่อยสู่วงโคจรได้โดยไม่ต้องใช้จรวด นักเขียนนิยายวิทยาศาสตร์ อาร์เธอร์ ซี คลาร์ก ได้สร้างแรงบันดาลใจให้กับนวนิยายเรื่อง The Fountains of Paradise ในปี 1979 ซึ่งตัวละครหลักของเขาสร้างลิฟต์อวกาศที่มีการออกแบบคล้ายกับที่กำลังถูกตรวจสอบในปัจจุบัน
แต่คุณจะทำให้เป็นจริงได้อย่างไร “ฉันชอบความอุกอาจของแนวคิดนี้” เควิน ฟง ผู้ก่อตั้งศูนย์เวชศาสตร์ระดับความสูง อวกาศ และสิ่งแวดล้อมสุดขั้วที่มหาวิทยาลัยคอลเลจลอนดอน กล่าว “ฉันเห็นได้ว่าทำไมผู้คนถึงจับตามองแนวคิดนี้ เพราะหากคุณสามารถโคจรรอบโลกต่ำได้ในราคาถูกและปลอดภัย ระบบสุริยะชั้นในก็จะกลายเป็นหอยนางรมของคุณ”
ปัญหาด้านความปลอดภัย
ประเด็นสำคัญคือคุณจะสร้างมันขึ้นมาได้อย่างไร Fong กล่าวว่า “ในการเริ่มต้นจะต้องทำจากวัสดุที่แข็งแรงอย่างยิ่งแต่ไม่มีอยู่จริงและมีความยืดหยุ่น โดยมีลักษณะเฉพาะด้านมวลและความหนาแน่นที่เหมาะสมเพื่อรองรับยานพาหนะ “ฉันคิดว่ามันจะต้องใช้ชุดภารกิจการโคจรรอบโลกและชั้นสูงที่ทะเยอทะยานที่สุดและการเดินในอวกาศในประวัติศาสตร์ของเผ่าพันธุ์ของเรา”
เขาเสริมว่ามีปัญหาด้านความปลอดภัย แม้ว่าเราจะสามารถเอาชนะความท้าทายด้านวิศวกรรมที่เกี่ยวข้องกับการสร้างสิ่งนี้ได้ แต่มันก็วาดภาพที่น่ากลัวของลวดสลิงขนาดยักษ์ผ่านอวกาศที่นำยานอวกาศออกไปและถูกซากอวกาศทั้งหมดที่อยู่ตรงนั้นชนด้วยตัวมันเอง”
มีการออกแบบแนวคิดโดยละเอียดสามแบบที่เผยแพร่ในช่วง 12 ปีที่ผ่านมา ครั้งแรกที่จัดพิมพ์โดยแบรด เอ็ดเวิร์ดส์และเอริค เวสต์ลิงในหนังสือSpace Elevators ในปี 2546 ของพวกเขา คาดการณ์ถึงน้ำหนักบรรทุก 20 ตันที่ขับเคลื่อนด้วยเลเซอร์บนดินซึ่งเดินทางด้วยราคา 150 ดอลลาร์ต่อกิโลกรัม และมีราคาก่อสร้าง 6 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ (3.9 พันล้านปอนด์) ).
การนำแนวคิดนี้ไปข้างหน้า การออกแบบของ IAA ในปี 2013 ทำให้ยานพาหนะของพวกเขาได้รับการปกป้องจากสภาพอากาศในช่วง 40 กิโลเมตรแรกได้ดีขึ้น และขับเคลื่อนพวกเขาด้วยพลังงานแสงอาทิตย์หลังจากระยะทางนี้ ทำให้สามารถขนส่งได้ 500 ดอลลาร์ต่อกิโลกรัม และมีมูลค่า 13 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ (8.5 พันล้านปอนด์) สำหรับ คู่แรก.
ข้อเสนอก่อนหน้านี้สำหรับการถ่วงน้ำหนักที่จำเป็นสำหรับปลายด้านอวกาศของสายเคเบิลเพื่อให้ตึงได้รวมอยู่ในการใช้ดาวเคราะห์น้อยที่ถูกจับ รายงานของ IAA กล่าวว่าสิ่งนี้อาจกลายเป็นตัวเลือกในวันหนึ่ง แต่เป็นไปไม่ได้ในอนาคตอันใกล้นี้
สมอลอย
ส่วนหนึ่งของน้ำหนัก 1,900 ตันที่จำเป็นในการรองรับสายโยงที่มีน้ำหนัก 6,300 ตันจะมาจากยานอวกาศและยานพาหนะที่ใช้ในการร้อยสายโยงเข้าที่ สิ่งนี้จะเสริมด้วยการจับดาวเทียมที่หยุดทำงานที่โคจรอยู่ในวงโคจรใกล้เคียงเป็นเศษซากอวกาศ
ผู้เขียนรายงานเสริมว่าน้ำหนักถ่วงจะต้องสามารถทนต่อการแผ่รังสี ความเสียหายจากดาวตก และความผันผวนของความร้อน
พวกเขายังเสนอว่าสมอปลายโลกควรเป็นแท่นลอยน้ำที่มีขนาดเท่ากับเรือบรรทุกน้ำมันขนาดใหญ่หรือเรือบรรทุกเครื่องบินใกล้เส้นศูนย์สูตร เนื่องจากจะเพิ่มขีดความสามารถในการบรรทุกสูงสุด ตำแหน่งที่ต้องการของพวกเขาคือจุดที่อยู่ห่างจากหมู่เกาะกาลาปากอสไปทางตะวันตกประมาณ 1,000 กิโลเมตร เนื่องจากมีพายุเฮอริเคน พายุทอร์นาโด และไต้ฝุ่นที่หายาก
