عالم الغد - مصعد فضائي

غرفة شحن مربوطة إلى حبل قد تحملنا وبضائعنا إلى الفضاء...

في عام 2009 كان أندرو بيترو، من وكالة "ناسا"، يشاهد جهازاً آلياً يعمل بالليزر وهو يرتقي عبر سلك بطول يقرب من كيلومتر واحد فوق صحراء موهافي في ولاية نيفادا بالولايات المتحدة. وقد أظهر هذا الجهاز الفائز في برنامج التحديات المئوية -مسابقات تنظمها "سانا" بهدف حفز البحوث المبتكرة- القدرات الواعدة لأجهزة نقل الحركة اللاسلكية. هذه الأجهزة، بالإضافة إلى مواد ربط فائقة القوة يتم تطويرها حالياً، تشكل الآن أملاً جديداً لتحقيق رؤية من عالم الخيال العلمي؛ إنه مصعد بإمكانه حمل البضائع، وربما الناس أيضاً، لمسافة تزيد قليلاً عن 1600 كيلومتر في الفضاء الخارجي.

وتم وصف هذا المصعد الفضائي لأول مرة في عام 1960، كما شكل موضوعاً لرواية "ينابيع الجنة"، للمؤلف أرثر سي. كلارك. ولايزال بناء هذا المصعد بعيد المنال، ولكن النظرية الأساس من ورائه تبقى سليمة ومعقولة، على حد قول بيترو. ويتم إبراز كل من الطاقة الإشعاعية ومواد الربط المتينة -وهما سمتان أساسيتان ضمن فكرة المصعد الفضائي- في مسابقات "ناسا" وكذا في "مؤتمر المصعد الفضائي"، الذي يُنظم كل عام. وقد تلقت الفكرة هدية جديدة تكمن في الإنتاج الناجح لأنابيب الكربون النّانَوية عام 1991، وهي واحدة من أقوى وأمتن المواد المعروفة. بيد أن تطويعها لصنع حبل مناسب يشكل تحدياً أمام الباحثين. فلماذا إذن نتطلع إلى بناء مصعد فضائي، من الأساس؟ الجواب، يقول المروّجون للفكرة، يكمن في أنه حالما نتمكن من بنائه، فإنه سيتيح نقل شحنات بضائع كبيرة الحجم بتكلفة أقل من الصواريخ. وبمجرد أن يصبح ذلك ممكناً، فإن المحطة التالية يمكن أن تكون غزو كوكب المريخ واحتلاله. -لونا شاير

المبادئ الأساسية:

مثل عربة قطار على مسار طويل جداً، يشق المصعد المتسلق (الصورة) طريقه على طول شريط، مصنوع من مواد فائقة القوة والمتانة، مربوط إلى منصة على الأرض. ومع دوران الكرة الأرضية، يعمل ثقل موازن في الطرق الأقصى على المساعدة في إبقاء الشريط مشدوداً.

الحبل:

تشكل أنابيب الكربون النّانَوية، وهي حبال جزيئية من الكربون أقوى عدة مرات من الفولاذ، أملاً كبيراً للحصول على مواد قوية وخفيفة بما يكفي لتشكيل حبل. ومن شأن حبل بشكل شريط مسطح معقوف أن يساعد في تقليل الضرر الناج عن الحطام الفضائي.

اللوحة الكهربائية الضوئية:

تعمل الخلايا الصوتية في الجانب السفلي على امتصاص ضوء الليزر المنبعث من المنصة الأرضية؛ ومن ثم يتم تحويل طاقة الليزر إلى كهرباء لدفع المصعد المتسلق. وتوفر الخلايا الشمسية في الأعلى طاقة إضافية.

المحرك:

مثل ورقة في مطبعة، تتشابك عجلات متعددة حول الحبل وتدور لنقل المصعد المتسلق إلى أعلى. ويساعد تعدد نقاط الاتصال على الشريط في الإبقاء على توزيع الوزن.

غرفة الشحن:

بحسب النماذج الأساسية، يتصور العلماء أن يبلغ حجم غرفة الشحن 1.70 طن متري، أي بحجم يناهز مقطورة ذات 18 عجلة؛ لكن يمكن أن يتفاوت الحجم بحسب قدرة الحبل. ويعتبر الألومنيوم، المستخدم في صنع الطائرات والمركبات الفضائية، مرشحاً قوياً للاستخدام في بناء المصعد.

المصدر: مجلة ناشيونال جيوغرافيك العربية - عدد يوليو 2011