Deocamdată, trimiterea unui kilogram de echipamente pe orbită costă aproximativ 22.000 de dolari, pe când, prin introducerea acestui lift spaţial, costul ar scădea până la 200 de dolari pe kilogram, conform unui studiu al companiei nipone.
Atunci când naveta Columbia a fost lansată în prima ei misiune, la 12 aprilie 1981, de la centrul Spaţial Kennedy, din Florida, a fost împlinit visul de a dispune de un sistem de transport spaţial reutilizabil. De atunci, NASA a lansat peste 100 de misiuni, însă preţurile legate de transportul oamenilor şi echipamentelor pe orbită au rămas la fel de ridicate.
Suspendat de un „fir” de diamant
Ideea unui „lift spaţial” este explorată în prezent de mai multe companii de tehnologii avansate, existând chiar o competiţie prestigioasă care stimulează aceste cercetări. Oamenii de ştiinţă sunt acum mai aproape de construirea unui astfel de sistem, graţie unui progres tehnologic recent: crearea unor filamente ultrasubţiri şi extrem de rezistente de diamant. Nanofilamentele, cu o grosime de doar câţiva atomi, sunt alcătuite dintr-un şir lung de atomi de carbon, aşezaţi în acelaşi mod în care sunt poziţionaţi unii faţă de ceilalţi în structura diamantului. Descoperirea ar putea furniza soluţia revoluţionară necesară pentru suspendarea ascensorului spaţial. Cercetările au fost conduse de John Badding, profesor de chimie la Penn State University, şi publicate în jurnalul Nature Materials. Filamentele formează o structură care nu a mai fost observată până acum; „e ca şi cum un giuvaergiu extraordinar ar fi prins între ele cele mai mici diamante cu putinţă, într-un lung lănţişor miniatural”, a explicat prof. Badding. Cercetătorii se aşteaptă ca acest lanţ, care are aceeaşi structură ca şi diamantul – un material foarte dur – să se dovedească extrem de rezistent şi de rigid.
Prima referire la un ascensor capabil să transporte oameni în spaţiu a fost făcută încă din 1895 de savantul rus Konstantin Ţiolkovski, care se gândea la un turn care să ajungă de la suprafaţa Pământului până la o orbită geostaţionară. Diferiţi autori şi oameni de ştiinţă au explorat de-a lungul timpului ideea, care a devenit mai cunoscută odată cu includerea ei de către Arthur C. Clarke în romanul său „Fântânile Paradisului” (1979).
În zilele noastre, inginerul Peter Debney a explorat ideea unui ascensor spaţial ce ar presupune plasarea unui satelit pe o orbită geostaţionară (acolo unde forţa centrifugă este egală cu forţa gravitaţională a Pământului şi deci ele se neutralizează reciproc) şi coborârea unui cablu de la acesta până la suprafaţa Terrei, adăugând un al doilea cablu, prevăzut cu o contra-greutate – un asteroid de mărime potrivită – pentru a ţine sistemul în echilibru.
Dar cablurile suspensoare ale unui ascensor spaţial trebuie făcute din materiale cu proprietăţi speciale; un astfel de cablu trebuie să fie cât se poate de uşor şi subţire - deoarece propria lui greutate se adaugă la cea a liftului, putând deveni enormă la lungimi mari - şi, în acelaşi timp, extrem de rezistent. Au fost luate în calcul nanotuburile de carbon şi grafenul, dar nanofilamentele din material similar diamantului, obţinute de colectivul condus de prof. Badding, ar putea fi o soluţie şi mai bună. Cercetătorii lucrează acum la îmbunătăţirea calităţii acestor filamente, pentru a elimina defectele de structură.
Între firmele aflate în competiţia pentru construirea liftului spaţial se găseşte compania japoneză Obayashi Corporation, care a anunţat că va pune în funcţiune un asemenea sistem până în anul 2050.
Proiectul este deja pus la punct
Compania japoneză Obayashi Corporation, un gigant în domeniul construcţiilor şi noilor tehnologii, a anunţat că intenţionează să construiască un lift spaţial care va putea transporta oameni şi echipamente până la 96.000 de kilometri în spaţiu, proiect ce va fi finalizat până în anul 2050.
Într-un comunicat oferit recent trustului de presă ABC (Australian Broadcasting Corporation), compania niponă a precizat că liftul va putea transporta în spaţiu oameni şi echipamente la o fracţiune din costurile din prezent. Distanţa până la care va opera acest lift spaţial, 96.000 de kilometri faţă de Pământ, este uluitoare dacă ne gândim la două puncte de referinţă familiare: Staţia Spaţială Internaţională (ISS), care se află la "doar" 330 de kilometri altitudine şi respectiv Luna, aflată la 384.000 de kilometri de planeta noastră. Compania niponă a anunţat încă de acum doi ani că dispune de capacitatea tehnologică pentru a începe acest proiect mamut şi a revenit în urmă cu câteva zile cu informaţia că proiectul va fi finalizat până la jumătatea acestui secol.
Acest lift spaţial va fi operat cu ajutorul unor cabine robotizate a căror energie va fi asigurată de un sistem de motoare liniare magnetice (Maglev, de tipul trenurilor de mare viteză pe pernă magentică) şi care vor transporta oameni şi echipamente către o nouă staţie orbitală. Toate acestea vor fi posibile datorită dezvoltării capacităţii de a produce nanotuburi din carbon. Într-o primă etapă va fi lansat un satelit geostaţionar până la distanţa la care va opera acest lift. Apoi, din acest satelit va fi coborât un cablu format din nanotuburi de carbon şi va fi ancorat de o platformă marină. „Puterea de tracţiune este de aproape 100 de ori mai mare decât a unui cablu obişnuit, din oţel, deci este un proiect posibil”, susţine directorul Departamentului de cercetare şi dezvoltare din cadrul companiei Obayashi, Yoji Ishikawa. „Deocamdată nu putem produce un cablu suficient de lung. Putem obţine doar nanotuburi lungi de 3 centimetri... dar considerăm că până în 2030 vom reuşi să-l producem”, a adăugat el.
Mai multe echipe de cercetători şi proiectanţi din Japonia lucrează concomitent la diferite probleme logistice asociate liftului spaţial. O echipă de la Universitatea Kanagawa, spre exemplu, lucrează la soluţionarea problemelor legate de cabinele robotizate: cum să urce până la diferite altitudini şi cum să frâneze. Dacă proiectul va fi un succes, ar reduce semnificativ costurile şi pericolele asociate în prezent transportului de oameni şi mărfuri pe orbita terestră.
Un lift spaţial capabil să ajungă la 96.000 de kilometri în spaţiu ar fi expus însă la numeroase pericole, dintre care le amintim doar pe cele legate de starea vremii, impactul cu deşeurile rămase pe orbita terestră de la vechile misiuni în spaţiu sau posibilitatea producerii unor atacuri teroriste. Proiectanţii iau în calcul aceste riscuri şi au în vedere construcţia mai multor astfel de lifturi pentru a se asigura că măcar unul dintre ele va fi operaţional tot timpul. Fiecare nou lift spaţial construit va avea costuri mai reduse decât cele construite anterior, în condiţiile în care primul lift spaţial construit va servi şi ca platformă pentru construcţia celorlalte.
La fel ca şi navetele şi capsulele spaţiale folosite în prezent, liftul spaţial va trebui să aibă capacitatea de a evita impactul cu deşeurile orbitale. North American Aerospace Defense Command (NORAD) urmăreşte traiectoria pe orbită a obiectelor mai mari de 10 centimetri. Acest sistem trebuie îmbunătăţit până la capacitatea de a urmări obiecte 1 centimetru pentru a asigura protecţia unui astfel de lift spaţial. Tehnologia necesară acestei monitorizări este în prezent în curs de dezvoltare în cadrul altor proiecte spaţiale.
Deocamdată planurile prevăd ancorarea liftului de o platformă mobilă, aflată în ocean, pentru a putea fi mutat din calea sateliţilor sau a altor obiecte cu care ar putea să intre în coliziune. Locaţia izolată, în mijlocul oceanului, în care va fi amplasat liftul va reprezenta şi principalul factor de protecţie antiteroristă. Spre exemplu, platforma mobilă de ancorare a liftului ar putea fi plasată în apele ecuatoriale ale Pacificului, la 650 de kilometri distanţă de cele mai apropiate linii maritime sau aeriene. În plus, liftul spaţial ar fi considerat un obiectiv planetar extrem de important şi va fi apărat de cele mai puternice forţe militare ale planetei.
Obayashi nu este singura companie preocupată de un astfel de proiect. Construcţia unui astfel de lift va presupune, probabil, un efort internaţional conjugat, iar organizaţia International Space Elevator Consortium încearcă deja să coordoneze eforturile în acest domeniu. „Nu cred că o singură companie poate fi capabilă de o astfel de realizare. Va fi nevoie de un efort internaţional pentru a realiza un proiect atât de mare”, a recunoscut şi Yoji Ishikawa.
