Το άρθρο που ακολουθεί δημοσιεύεται υπό την Δημόσια Συμφωνία GNU, έκδοση 3 και μεταγενέστερες ή υπό τις συμφωνίες που θεωρεί ελεύθερες το Ίδρυμα Ελευθέρου Λογισμικού, κατά την επιλογή σας.  Έτσι προφανώς αποποιούμαι οιαδήποτε ευθύνη για βλάβες που μπορεί να προκληθούν στον εγκεφάλό σας, μετά την ανάγνωση. Έχετε προειδοποιηθεί…

Όλα τα στοιχεία που δημοσιεύονται εδώ, έχουν ληφθεί (ανερυθρίαστα) από την Wikipedia, και από την προσωπική μου βιβλιοθήκη… Τα σχέδια είναι δικής μου κατασκευής και εάν σας αρέσουν χρησιμοποιήστε τα υπό τους ανωτέρω προαναφερθέντες όρους.

Διαστημικός Ανελκυστήρας. Πενήντα χρόνια μετά?

Στις 31 Ιουλίου 1960, πενήντα χρόνια πριν, ο Γιούρη Αρτσουτάνωφ, ένας νεαρός τότε μηχανικός από την σημερινή Αγία Πετρούπολη (τότε το Λένινγκραντ), δημοσίευσε στην εφημερίδα της Κομμουνιστικής Νεολαίας της Ε.Σ.Σ.Δ. ?Κομσομόλσκαγια Πράβντα?, ένα άρθρο με θέμα μία υπερκατασκευή την οποία ονόμασε ?καλωδιακή λεωφόρο? και που αργότερα έγινε γνωστή ως ο ?Διαστημικός Ανελκυστήρας?. Το άρθρο αυτό το μετέφρασα όσο καλύτερα μου ήταν δυνατόν από τα ρωσσικά και το αναρτώ εδώ σε μορφή pdf: Προς το διάστημα με ηλεκτρικό συρμό . Ελπίζω να απολαύσετε το πρωτότυπο τόσο όσο και εγώ. Λάβετε υπ’ όψιν σας ότι η ιδέα που περιγράφεται στο άρθρο ήταν τόσο πρωτοποριακή για την εποχή της, που κινδύνευσε να μη δημοσιευθεί και μόνο με χίλιες δύο φασαρίες στα κομματικά και λοιπά όργανα, επετράπει να δημοσιευθεί ως ένθετο στην κυριακάτικη έκδοση της Κομσομόλσκαγια Πράβντα…

Γενικά

Ο διαστημικός ανελκυστήρας είναι μία ιδέα ή πρόταση, για μία μελλοντική υπερ-κατασκευή μεταφοράς φορτίων από την επιφάνεια της γης στην γεωστατική ή γεωσύγχρονη τροχιά. Η αρχή λειτουργίας αυτής της υπερκατασκευής είναι όμοια με αυτή των κοινών ανελκυστήρων συρματοσχοίνων που χρησιμοποιούνται στις οικοδομές, μόνο που τώρα μιλάμε για μία κατασκευή που θα εκτείνεται από το έδαφος στο περιγήϊνο διάστημα.

Ιστορικό

Ας κάνουμε μία σύντομη ιστορική αναδρομή της εξέλιξης της όλης ιδέας. Για πρώτη φορά

ο διαστημικός ανελκυστήρας ή διαστημικός πύργος ή διαστημική γέφυρα αναφέρεται σαν ιδέα από τον μεγάλο Ρώσσο πρωτοπόρο της διαστημικής εξερεύνησης Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκη (Ρωσσικά:??????????? ??????????? ???????????? Αγγλικά:Konstantin Eduardovich Tsiolkovskii) όταν ευρισκόμενος στο Παρίσι το 1895, για τα εγκαίνια του πύργου του Άιφελ, είχε την φαεινή ιδέα ενός διαστημικού πύργου να  υψώνεται από την επιφάνεια της γής μέχρι την γεωστατική τροχιά έχοντας ουσιαστικά την μορφή του πύργου του Άιφελ, δηλαδή, κάτι σαν την επόμενη εικόνα…

 

Την ίδια εποχή ένας άλλος μεγάλος και εν πολλοίς παρεξηγημένος επιστήμονας, ο Σερβικής καταγωγής Νικολά Τέσλα (Σλαβικά:?????? ?????, Αγγλικά:Nikola Tesla) έγραψε παρόμοια σχόλια που δείχνουν ότι ίσως και αυτός να είχε σκεφθεί μία παρόμοια κατασκευή. Χρειάστηκε να περάσει περισσότερο από μισός αιώνας, ώσπου το 1957 ένας Ρώσσος και πάλι, μηχανικός, ο Γιούρη Αρτσουτάνωφ (Ρωσσικά:???? ?????????, Αγγλικά:Yuri Artsutanov) παρουσίασε μία νέα ιδέα για τον διαστημικό ανελκυστήρα, την οποία δημοσίευσε στην εφημερίδα ?Κομσομόλσκαγια Πράβντα? το 1960, και όπου πρότεινε ό,τι από ένα γεωσύγχρονο δορυφόρο θα μπορούσε κάποιος να «ρίξει» ένα καλώδιο, μέχρι το σημείο που ?βλέπει? ο δορυφόρος στην επιφάνεια της Γης, στο επίπεδο του ισημερινού, και να δέσει το καλώδιο στο σημείο αυτό. Τώρα πλέον αυτός ο ανελκυστήρας θα ήταν ένα φθηνό και ασφαλές μέσο για τη μεταφορά φορτίων και ανθρώπων με αναβατώρια, από την επιφάνεια της Γης στο διάστημα!!! Όπως καταλαβαίνετε ούτε πύραυλοι, ούτε κίνδυνοι εκρήξεων και τραγωδιών, ούτε και μόλυνση του περιβάλλοντος. Φυσικά για να μην εκτραπεί και πέσει στην γη από την δύναμη Coriolis, το βάρος του καλωδίου του ανελκυστήρα και όλων όσων θα βρίσκονται επάνω του, δηλαδή, για να παραμείνει στην τροχιακή θέση του ο τόσο βολικός μας δορυφόρος, θα έχει ένα αντίβαρο στην αντίθετη κατεύθυνση από αυτή του ανελκυστήρα και προς το ανοιχτό διάστημα. Έτσι ο ανελκυστήρας και το αντίβαρο αποτελούν την κατασκευή που ονομάζουμε σήμερα «Διαστημικό Ανελκυστήρα».

Μετά τον Artsutanov, άλλοι όπως οι Isaacs, Vine, Bradner and Bachus, τέσσερεις Αμερικανοί μηχανικοί, επανεφηύραν την ιδέα και την ονόμασαν Skyhook (μία αδόκιμη μετάφραση είναι «Ουράνια πετονιά») δημοσιεύοντας την μελέτη τους στο περιοδικό Science το 1966. Στην μελέτη τους αυτή προσδιορίσαν ότι το υλικό για την κατασκευή του διαστημικού ανελκυστήρα, με την εξιδανικευμένη υπόθεση ότι το καλώδιο θα είναι ευθύ και με σταθερή διατομή, πρέπει να έχει διπλάσια αντοχή από κάθε γνωστό υλικό, περιλαμβάνοντας και τον γραφίτη, τον κρύσταλλο πυριτίου (quartz), και τον  αδάμαντα.

Ακόμη ο Jerome Pearson το 1975 (Acta Astronautica, Vol. 2, pp.785-799, Pergamon Press 1975) και ο Hans Moravec το 1977 παρουσίασαν άλλες ανεξάρτητες και βελτιωμένες ιδέες ως προς το αρχικό σχέδιο του Γιούρη Αρτσουτάνωφ. Η ιδέα του διαστημικού ανελκυστήρα προκάλεσε μεγάλο ενδιαφέρον στην παγκόσμια επιστημονική και τεχνική κοινότητα σε τέτοιο βαθμό που σύντομα άρχισαν να κυκλοφορούν και διηγήματα επιστημονικής φαντασίας βασισμένα σε παρόμοιες κατασκευές και παραλλαγές. Τα πιο γνωστά και στην Ελλάδα είναι, το βιβλίο ?Οι πηγές του Παραδείσου? του μεγάλου συγγραφέα επιστημονικής φαντασίας και εφευρέτη των γεωστατικών τηλεπικοινωνιακών δορυφόρων Arthur C. Clarke,που το έγραψε το 1978 και κυκλοφόρησε μεταφρασμένο

από τις εκδόσεις ?Κάκτος? το 1980, το βιβλίο ?Ο Κόσμος Δακτύλιος? του Larry Niven που κυκλοφόρησε μεταφρασμένο από τις εκδόσεις ?SPACE E.Π.Ε.? το 1987 και το βιβλίο ?3001: Η τελική Οδύσσεια? το τέταρτο βιβλίο του Arthur C. Clarke από τη σειρά ?2001: Οδύσσεια του Διαστήματος?, που το έγραψε το 1997 και κυκλοφόρησε μεταφρασμένο από τις εκδόσεις ?ΧΑΡΛΕΝΙΚ ΕΛΛΑΣ ΕΚΔΟΤΙΚΗ Α.Β.Ε.Ε.? και ?BELL?.

Αλλά ο  Arthur C. Clarke από μόνος του αποτελεί ολόκληρη βιβλιοθήκη επιτευγμάτων και κειμένων, τα οποία δώρισε στην ανθρωπότητα, φωτίζοντας έτσι τους χαλεπούς καιρούς που ζούμε, με υπέροχα οράματα. Περισσότερα σε άλλη ιδιαίτερη σελίδα…

Η ιδέα

Όλοι γνωρίζουμε ότι η εναλλαγή ημέρας – νύκτας, οφείλεται στην ιδιοπεριστροφή της γης γύρω από τον άξονά της, από δυσμάς προς ανατολάς, η οποία έχει περίοδο περίπου 24 ωρών. Επομένως οι δορυφόροι επικοινωνιών, εφευρέτης των οποίων θεωρείται ο Άγγλος φυσικός και συγγραφέας επιστημονικής φαντασίας Arthur C. Clarke, για να μπορούν να καλύψουν σταθερά με σήμα μία ορισμένη περιοχή της γης θα πρέπει να έχουν και αυτοί 24ωρη περιφορά και έτσι να ακολουθούν ακριβώς την κίνηση της γης γύρω από τον άξονά της. Όμως, η ουράνια μηχανική και ο τρίτος νόμος του Κέπλερ προβλέπουν ότι για να έχει ένας δορυφόρος 24ωρη περιφορά θα πρέπει να τοποθετηθεί σε απόσταση 36000 km από την γή. Η θέση αυτή λέγεται γεωσύγχρονη ή γεωστατική τροχιά.

Η ιδέα σχετικώς αναλυτικά για περίεργους

Συνεχίζοντας, σύμφωνα με τον τρίτο νόμο του Kepler, που λέει ότι οι κύβοι των ακτίνων περιφοράς (R) είναι ανάλογοι με τα τετράγωνα των περιόδων περιφοράς (Τ) ενός ουρανίου σώματος γύρω από ένα άλλο, δηλαδή τυπικά: R³ ~ Τ², αποδεικνύεται ότι για να έχει ένας δορυφόρος 24ωρη περιφορά, θα πρέπει να τοποθετηθεί σε απόσταση περίπου 36000 km από την γη. Ένας απλουστευτικός και πρακτικός τρόπος να υπολογίσει κάποιος την γεωσύγχρονη θέση, είναι να εξισώσει την κεντρομόλο με την φυγόκεντρο δύναμη. Δηλαδή, αν συμβολίσουμε με G την βαρυτική σταθερά, με Μ την μάζα της Γης, με m την μάζα του ταλαίπωρου δορυφόρου μας, με v την τροχιακή ταχύτητα του δορυφόρου μας και με R την απόσταση Γης – δορυφόρου, τότε μπορούμε να εξισώσουμε την κεντρομόλο δύναμη (η δύναμη βαρύτητας μεταξύ Γης – δορυφόρου) F_{Κεντρομόλος} = F_{Βαρυτική} = G · M · m ? R² και την φυγόκεντρο δύναμη που ασκείται στον δορυφόρο μας (ίση και αντίθετη με την κεντρομόλο στην κυκλική κίνηση),  F_{Φυγόκεντρος} = m · v² ? R και να λύσουμε ως προς την απόσταση R, μεταξύ των σωμάτων. Πράγματι, εξισώνοντας τους τύπους των δυνάμεων που προαναφέραμε θα έχουμε:

Κεντρομόλος _{Γης – δορυφόρου} = Φυγόκεντρος _{δορυφόρου}  (1)

ή με σύμβολα (… μη τρομάξετε τώρα, πληζ)

F_{Κεντρομόλος} = F_{Φυγόκεντρος}  (2)

και αντικαθιστώντας από την προηγούμενη συζήτηση, τις τιμές των δυνάμεων

G · M · m ? R² = m · v² ? R  (3)

… και μερικές πραξούλες εδώ, καταλήγουμε στην ακόλουθη εξίσωση:

R = G · M ? v² (4)

Αλλά ίσως γνωρίζετε (και άμα δε το γνωρίζετε σας το λέω εγώ) ότι η ταχύτητα περιφοράς, v, στην κυκλική κίνηση (η τροχιακή ταχύτητα, δηλαδή) συνδέεται με την κυκλική συχνότητα ω (βόλτες στην καθομιλουμένη) και, με την ακτίνα περιφοράς R, μέσω της σχέσης:

v = ω · R (5)

όπου η κυκλική συχνότητα (οι βόλτες που έλεγα) δίνεται από την σχέση

ω = 2 · π ? T (6)

Ας βάλουμε τώρα τα πράγματα σε  μία (αλγεβρική) σειρά, κάνοντας τα ακόλουθα βήματα…

Πρώτο βήμα: αντικαθιστώντας την (5) στην εξίσωση (4), θα έχουμε:

R = G · M ? (ω² · R² )(7)

Δεύτερο βήμα: αντικαθιστώντας την ω από την σχέση (6) στην (7), θα έχουμε:

R = G ? M/((2? π/Τ)² ? R²) (8)

Τρίτο βήμα: ακόμη μερικές πραξούλες εδώ και, θα έχουμε τώρα:

R = G ? M ? T² /  (4 ? π² ? R²) (9)

Είμαστε ακόμη όλοι μαζί; Εάν ναι πάμε, αλλιώς πίσω στο πρώτο βήμα…

Τέταρτο και τελευταίο βήμα κακιάς άλγεβρας: και, λύνοντας ως προς R την (9) , προκύπτει:

R³ = G · M · T² ? (4 · π²)  (10)

(Για τους γνώστες, η εξίσωση (10) δεν είναι παρά ο τρίτος νόμος του Kepler, εκπεφρασμένος για κυκλική και όχι για ελλειπτική τροχιά και προφανώς είναι έτσι,  γιατί το μήκος του νήματος του ανελκυστήρα το θεωρούμε σταθερό.)

Η εξίσωση (10), είναι αυτή η οποία θα μας δώσει την ακτίνα της γεωσύγχρονης τροχιάς. Εάν αντικαταστήσουμε στα γρήγορα (τι ωραία που τα λέω), τις αριθμητικές τιμές της σταθεράς της βαρύτητας ( G = 6.673?10^?11 N·(m/kg)²), της μάζας της Γης ( M? = 5.97219 ? 10²⁴ kg) και της περιόδου περιφοράς (T = 24h ή 86400s περίπου), προκύπτει σε μέτρα:

R³ = 6.673?10^?11 x 5.97219 ? 10²⁴x 86400² ? (4 · 6.28²) ?

R ? 42,238,403 m  ή R ? 42,200 km (11)

Αφαιρώντας την ακτίνα της Γης που είναι περίπου 6378km ή περίπου 6378000m, από το αποτέλεσμα της (11), προκύπτει τελικά περίπου η απόσταση της γεωστατικής τροχιάς από την επιφάνεια της Γης:

R ? 35,860,000 m ? 36,000,000 m ή περίπου R = 36000 km (12),

που είναι η ζητούμενη ακτίνα και φυσικά το απαιτούμενο μήκος του νήματος του Διαστημικού Ανελκυστήρα…

Αυτή είναι και η θέση των δημοφιλέστατων δορυφόρων τηλεπικοινωνιών και δορυφορικής τηλεόρασης. Και από αυτή την ανάλυση, βέβαια, δεν ξεφεύγει ούτε ο διαστημικός μας ανελκυστήρας. Τελικά και για να κλείσουμε αυτή την παράγραφο ο Διαστημικός Ανελκυστήρας, ο οποίος πιο σωστά θα έπρεπε να λέγεται Γεωσύγχρονος Διαστημικός Ανελκυστήρας, είναι μία κατασκευή από την γεωστατική ή γεωσύγχρονη τροχιά μέχρι την επιφάνεια της γης, έτσι ώστε όταν ολοκληρωθεί (η 12 Απριλίου 2018, θεωρείται από τον ίδιο τον Αρτσουτάνωφ, πιθανή ημερομηνία έναρξης της κατασκευής του), να μπορούν να μεταφερθούν φορτία και άνθρωποι, από την επιφάνεια της γης προς την γεωστατική τροχιά και αντίστροφα.

Η πρόκληση και το πρόβλημα

Όπως καταλαβαίνετε μία τέτοια κατασκευή παρά την φαινομενική της απλότητα, αποτελεί μία μέγιστη πρόκληση τόσο για την διαστημική μηχανική όσο και για την επιστήμη των υλικών λόγω των δυνάμεων και των επιδράσεων που θα δέχεται, τόσο στο περιβάλλον της ατμόσφαιρας όσο και αυτό του διαστήματος. Βέβαια το πρώτο πρόβλημα που πρέπει να επιλυθεί είναι αυτό της αντοχής του νήματος ? καλωδίου στην καταπόνηση που θα υφίσταται μέσα στο πεδίο βαρύτητας της γης, της σελήνης και του ήλιου, έτσι για αρχή…

Βλέπουμε ότι τα μεγέθη είναι τερατώδη όπως και το βάρος που θα πρέπει να αντέξει ένα τέτοιο καλώδιο μέσα στο πεδίο βαρύτητας της γης. Εδώ δεν υπάρχει το κέρδος από την αδράνεια (?μερικοί το λένε αυτό φυγόκεντρο δύναμη, αλλά μπορώ να σας βρώ άλλους τόσους που θα ορκισθούν στην μάνα τους, ότι τέτοιο πράγμα δεν υπάρχει) που έχουν τα διαστημόπλοια που περιφέρονται σε τροχιές γύρω από την γη. Ο ισχυρότερος χάλυβας που μπορεί να κατασκευαστεί, μετά βίας αντέχει το βάρος του σαν καλώδιο όταν φθάσει το μήκος των 100 km (αυτά είναι μόνο και απλώς 100.000 μέτρα) και αυτό δεν είναι παρά το 1/360 του όλου μήκους μέχρι την γεωστατική τροχιά. Επομένως όπως φαίνεται δεν υπάρχει κατάλληλο υλικό, το οποίο να μπορεί να σηκώσει το βάρος του μέχρι τη γεωστατική τροχιά και ακόμα χειρότερα να μεταφέρει και φορτία με ασφάλεια εκεί πάνω.

Προτάθηκαν διάφορα άλλα υλικά, όπως τα ανθρακονήματα, το κέβλαρ, ακόμη και το υλικό από το οποίο είναι κατασκευασμένος ο ιστός της αράχνης, αλλά κανένα από αυτά τα υλικά ούτε καν πλησίαζαν της απαιτήσεις του διαστημικού ανελκυστήρα.

Το πρόβλημα και η λύση

Φαινόταν ότι ο διαστημικός ανελκυστήρας θα παρέμενε μία όμορφη ιδέα, μία σκέτη ουτοπική φαντασία. Αυτό όμως έπαψε να ισχύει το 1991 οπότε ένας Ιάπωνας επιστήμονας, ο καθηγητής ???? – Sumio Iijima – Σούμιο Ίιτζιμα του Meijo University, που εργαζόταν για την εταιρία NEC Corporation, ανακάλυψε ένα τρόπο κρυστάλλωσης του άνθρακα που είχε την μορφή μικροσκοπικών σωλήνων με διάμετρο της τάξης του νανομέτρου ( 10 ^-9 m).Οι σωλήνες αυτοί ονομάζονται νανοσωλήνες, carbon nanotubes αγγλιστί και απ? ότι φαίνεται έχουν όλες τις καλές ιδιότητες που χρειάζονται για έναν αυριανό επίδοξο μηχανικό του διαστημικού ανελκυστήρα!

Εδώ θα πρέπει να πούμε ότι σύμφωνα με τις πιο πρόσφατες μελέτες επί του ζητήματος, το μέγεθος της όλης κατασκευής, δηλαδή ο ανελκυστήρας και το αντίβαρό του, που ένας θεός ξέρει τι θα είναι, θα μπορούσε να φτάσει άνετα στο απίστευτο μήκος των 96000 km, δηλαδή κάτι παραπάνω από το ? της απόστασης Γης- Σελήνης! Τώρα θα αναρωτιέστε γιατί λέμε ότι δεν ξέρουμε από τι θα αποτελείται το αντίβαρο; Διότι η κατασκευή που ονομάζουμε αντίβαρο, θα περιλαμβάνει πράγματι ένα αντίβαρο, αλλά όπως περιγράφει και ο Άρθουρ Κλάρκ στο διήγημά του ?Οι πηγές του Παραδείσου?, αυτό θα πρέπει να είναι όσο πιο χρήσιμο μπορεί να είναι εντέλει, ένα αντίβαρο. Δηλαδή, προγραμματίζεται να είναι κέντρο της διαστημικής βιομηχανίας υλικών και ιδιαίτερα του νήματος ? καλωδίου. Έτσι αυτό το νήμα – καλώδιο, αντί να κατασκευάζεται στην επιφάνεια της Γης με τους περιορισμούς που επιβάλλει η βαρύτητα στην ποιότητα των υλικών, θα κατασκευαστεί στο διάστημα.

Ξεκινώντας κατά πάσα πιθανότητα από την γεωστατική θέση, αντίβαρο και νήμα θα ακολουθήσουν αντίθετες κατευθύνσεις και καθώς θα αυξάνουν το μήκος και αντίστοιχα το βάρος του νήματος, ανάλογα θα απομακρύνεται η βιομηχανία – αντίβαρο προς το ανοικτό διάστημα. Το αποτέλεσμα θα είναι ότι εάν για την κατασκευή του καλωδίου εργαζόμαστε προς τις δύο κατευθύνσεις από την γεωστατική τροχιά ο ανελκυστήρας θα ολοκληρωθεί στο μισό ή περίπου μισό απαιτούμενο χρόνο.

Η λειτουργία του διαστημικού ανελκυστήρα

Εδώ πρέπει να κάνουμε μία στάση για να ξεκαθαρίσουμε τα πράγματα… Στην παράγραφο αυτή θα περιγράψουμε την αρχή λειτουργίας μόνο του διαστημικού ανελκυστήρα Αρτσουτάνωφ-Πήρσον-Κλαρκ. Για άλλες δομές, μορφές και παραλλαγές του διαστημικού ανελκυστήρα σε επόμενο άρθρο (να προλάβουμε να τις διαβάσουμε και να τις καταλάβουμε…  you know).

Ο διαστημικός ανελκυστήρας όπως προαναφέραμε θα είναι το μελλοντικό και απόλυτο μέσο μεταφοράς φορτίων από την επιφάνεια της γής στην γεωστατική τροχιά. Για να καταλάβετε τις συνέπειες του όλου εγχειρήματος, σκεφτείτε ότι για να τοποθετήσετε 1 κιλό φορτίου στην γεωστατική τροχιά με την σημερινή πυραυλική τεχνολογία θα σας κοστίσει περίπου 80000 (ογδόντα χιλιάδες) δολλάρια σε καύσιμα, υλικά και προσωπικό (επίγειο προσωπικό και αστροναύτες). Με τον διαστημικό ανελκυστήρα όταν ολοκληρωθεί, το κόστος αυτό θα πέσει σε μόλις 1 – 10 δολλάρια το κιλό. Πως θα γίνει αυτό το θαύμα; Λοιπόν δεν είναι καθόλου θαύμα, αλλά μία βασική λειτουργία του διαστημικού ανελκυστήρα που είναι ακριβώς η ?ανέλκυση φορτίων στην γεωστατική τροχιά με τη χρήση ηλεκτρικής κίνησης. Για να ανέβει το πρώτο όχημα στην γεωστατική τροχιά θα χρησιμοποιηθούν πιθανότατα, ένα σύστημα ηλεκτρικής κίνησης (κινητήρας) και ένα σύστημα ηλεκτρικής τροφοδοσίας, το οποίο θα αποτελείται από συσσωρευτές (μπαταρίες) και ένα επίγειο σύστημα απόθεσης ενέργειας στο όχημα, με την μορφή ενός λέηζερ (laser). To λέηζερ σήμερα φαίνεται να είναι το προτιμόμενο σύστημα τροφοδοσίας ενέργειας, γιατί έτσι περιορίζεται δραστικά το βάρος του οχήματος και ο κίνδυνος βλαβών στο ηλεκτρικό του σύστημα. Στο όχημα θα υπάρχει ένα σύστημα μετατροπής της φωτεινής ενέργειας σε ηλεκτρική μέσω θερμικών μετατροπών. Θυμηθείτε ότι δεν μπορεί να γίνει φωτοβολταική μετατροπή, γιατί η δέσμη λέηζερ δεν είναι υπεριώδης ακτινοβολία στην οποία είναι ευαίσθητα τα σημερινά φωτοβολταικά συστήματα. Αλλά εν τέλει ποιός ξέρει τι μπορεί να γίνει ακόμα και στον τομέα αυτό, στο μέλλον?

Έτσι, όταν το πρώτο όχημα μεταφοράς τελειώσει την ?ανάβαση? στον πρώτο γεωστατικό σταθμό και αρχίσει να κατεβαίνει θα χρησιμοποιηθεί ηλεκτροδυναμική πέδηση (για όσους γνωρίζουν, κάτι σαν τα ηλεκτρόφρενα των φορτηγών και άλλων βαρέων οχημάτων) για την παραγωγή ενέργειας για το επόμενο όχημα που θα ανεβαίνει. Δηλαδή το κόστος της μεταφοράς στην γεωστατική τροχιά θα πέφτει όσο αυξάνει η κίνηση στον ανελκυστήρα! Κάτι σαν την χρήση των προσωπικών υπολογιστών και των αυτοκινήτων, των οποίων το κόστος έπεσε (για διαφορετικούς βέβαια λόγους) με την αύξηση του αριθμού των χρηστών.

Επομένως όπως καταλαβαίνετε φίλοι μας, το σαββατοκύριακο ή τέλος πάντων το τετραήμερο στο διάστημα δεν είναι και πολύ μακριά.

Μία άλλη πολύ βασική λειτουργία του τμήματος του αντίβαρου, θα είναι η εκτόξευση διαστημοπλοίων και φορτίων προς το υπόλοιπο ηλιακό σύστημα. Φαντασθείτε ότι γυρίζετε με το χέρι ένα νήμα με ένα βάρος στην άκρη του. Προφανώς όσο πιό μακρύ είναι το νήμα και για την ίδια περίοδο περιφοράς (μερικά φιλαράκια μιλάνε για ταχύτητα περιστροφής), θα έχετε μεγαλύτερη τροχιακή ταχύτητα για το βάρος στην άκρη του. Επομένως μπορείτε, με αυτή την σφενδόνη όπως λέγεται, να ελέγξετε το βεληνεκές της βολής σας αλλάζοντας απλώς το μήκος του νήματος στο χέρι σας. Έ λοιπόν με τον ίδιο και απαράλλακτο τρόπο, ο διαστημικός ανελκυστήρας θα μας χρησιμεύσει για την εξερεύνηση του Ηλιακού Συστήματος, δηλαδή, θα τον χρησιμοποιήσουμε σαν μία γιγάντια σφενδόνη για να εκτοξεύουμε διαστημόπλοια με προορισμό τους άλλους πλανήτες, δορυφόρους, αστεροειδείς και άλλες περιοχές του ηλιακού συστήματος και ποιός ξέρει ίσως αργότερα και έξω από το σύστημά μας, προς τα κοντινά αστέρια. Και όλα αυτά χωρίς να χρησιμοποιήσουμε καθόλου, ακριβή και επικίνδυνη πυραυλική τεχνολογία και χωρίς να σπαταλήσουμε ούτε σταγόνα πολύτιμων καυσίμων πυραύλων.

Αργότερα προτάθηκαν και άλλοι τρόποι υλοποιήσεις του σχεδίου και γεννήθηκαν και αρκετές παραλλαγές του, τις οποίες όμως θα δούμε σε άλλο άρθρο…

Με αυτό τον τρόπο ανοίγουν πλέον οι πύλες του διαστήματος για όλους και τον καθένα σας, κλείνει η προιστορία των ηρωικών αλλά μοναχικών και επικίνδυνων πτήσεων από την επιφάνεια της γης στον διαστημικό χώρο και μπαίνουμε πλέον πραγματικά στην διαστημική εποχή.

Το μέλλον

Ο διαστημικός ανελκυστήρας σαν κατασκευή, κατά μία έννοια, είναι εύκολο να υλοποιηθεί και στα άλλα σώματα του ηλιακού συστήματος. Κατά διαβολική σύμπτωση στα άλλα σώματα που παρουσιάζουν ενδιαφέρον από άποψη αποίκησης και εκμετάλλευσης, τα πεδία βαρύτητάς τους είναι πολύ ασθενέστερα από αυτό της γης. Έτσι το έργο της κατασκευής του ανελκυστήρα σε πρώτη φάση στην Σελήνη, στον Άρη, στην Ευρώπη του Δία για το νερό της και στον Τιτάνα του Κρόνου για τα πετροχημικά του, θα είναι σχετικά απλή υπόθεση για τους μηχανικούς, του όχι και τόσο μακρινού μέλλοντος. Η δική μας εκτίμηση είναι ότι το αργότερο μέχρι το 2030 τέτοιες κατασκευές θα είναι μία ρουτινιάρικη πραγματικότητα, ?ενώ όσον αφορά εμάς ανοίγουμε την πρώτη τροχιακή πιτσαρία και δεχόμαστε από τώρα παραγγελίες.

Το απώτερο μέλλον

Ο διαστημικός ανελκυστήρας σαν εφεύρεση μπορεί να συγκριθεί μόνο με την ανακάλυψη της φωτιάς. Όπως και τότε, έτσι και σήμερα με την εγκατάσταση και λειτουργία αυτής της μηχανής, ο άνθρωπος και ο πολιτισμός του δεν θα είναι ποτέ πια ίδιος. Περνάμε σε ένα επίπεδο κυριαρχίας στην φύση, που από άποψη δυνατοτήτων συγκρίνεται μόνο με την ικανότητα που απέκτησε ο άνθρωπος όταν χρησιμοποίησε την φωτιά. Βέβαια όπως είπε και ο ποιητής η μεγάλη δύναμη επάγει και μεγάλη ευθύνη, αλλά αυτά τα αφήνουμε για το φιλοσοφικό μέρος της συζήτησης.

Στο μέλλον προβλέπεται από την θεωρία ότι θα κατασκευασθούν στην ισημερινή ζώνη και άλλοι διαστημικοί ανελκυστήρες, αδελφοί με τον πρώτο.

Όλοι αυτοί οι ανελκυστήρες θα συνδεθούν τελικά με μία ζώνη τύπου Dyson όπως ονομάζεται, από το όνομα του αμερικάνου φυσικού Freeman Dyson o οποίος πρώτος κατέταξε τα επίπεδα εξέλιξης των διαστημικών πολιτισμών, ανάλογα με το επίπεδο εκμετάλλευσης των πόρων που τους παρέχει το άμεσο διαστημικό περιβάλλον τους. Δηλαδή, λέει ο άνθρωπος ότι οι διαστημικοί πολιτισμοί αν υπάρχουν χωρίζονται σε 3 μεγάλες κατηγορίες: α) Οι πολιτισμοί κατηγορίας 1, οι οποίοι έχουν φθάσει σε τέτοιο τεχνολογικό επίπεδο, έτσι ώστε να εκμεταλλεύονται όλη την εκπεμπόμενη ενέργεια του γενέθλιου άστρου τους, περικλείοντάς το σε μία τεχνητή σφαίρα Dysson 1? β) Οι πολιτισμοί κατηγορίας 2, οι οποίοι έχουν καταφέρει να εκμεταλλεύονται όλη την ενέργεια που εκπέμπουν οι τοπικές ομάδες των αστέρων που περιβάλουν το γενέθλιο άστρο τους, περικλείοντάς τες και αυτές τις τοπικές ομάδες αστέρων, σε μία σφαίρα Dysson 2? γ) Οι πολιτισμ

οί κατηγορίας 3, οι οποίοι μπορούν πλέον και εκμεταλλεύονται την εκπεμπόμενη ενέργεια του πυρήνα του γαλαξία τους περικλείοντάς τον σε μία σφαίρα Dysson 3 και μην σας τύχει και πέσετε επάνω τους…

Επειδή η κατάταξη αυτή είναι πολύ γενική, άλλοι αργότερα, όπως ο μεγάλος επιστήμονας και δημιουργός της καταπληκτικής σειράς Cosmos, Carl Sagan – Καρλ Σέϊγκαν

και ο ?????? ??????????? ?????????? – Iosif Samuilovich Sklovskii – Ιωσήφ Σαμουΐλοβιτς Σκλόφσκη, παρουσίασαν ιδέες για την δημιουργία υποδιαιρέσεων σε κάθε κατηγορία και επομένως καλύτερης κατανόησης των αναμενόμενων

επιτευγμάτων και τεχνολογικών κατασκευών κάθε επιπέδου διαστημικού πολιτισμού.

Έτσι λοιπόν στην πρώτη κατηγορία (?στον πάτο της οποίας είμαστε εμείς) υπέθεσαν ότι πριν την ολοκλήρωση της σφαίρας Dysson γύρω από τον ήλιο, θα υπάρξει πρώτα η ζώνη Dysson γύρω από την γη όπως την περιγράψαμε λίγο πριν.

Η ανθρωπότητα πλέον ανοίγει τα διαστημικά της πανιά και κατά την δική μας ταπεινή γνώμη το όραμα των νέων γενεών θα πρέπει να είναι αυτός ο ηρωικός κόσμος του Γιούρι Αρτσουτάνωφ και του Άρθουρ Κλάρκ. Πάντως όλες οι δυνατότητες είναι ανοικτές και όλα είναι πιθανά στην διαδικασία της φυσικής επιλογής? Απλώς εικάζουμε ότι η διάνοια που μας ξεχωρίζει από τις πέτρες, θα μας σώσει από τις έξαλλες προσπάθειές μας να αυτοκαταστραφούμε βιολογικά.