Μια ομιλία του Arthur C. Clarke στη δεκαετία του 1960, που εξηγούσε τους γεωστατικούς δορυφόρους έδωσε στον Πέρσον την έμπνευση για ολόκληρη την έννοια των διαστημικών ανελκυστήρων ενώ εργαζόταν στο Κέντρο Έρευνας της NASA Ames στην Καλιφόρνια κατά τις ημέρες της προσγείωσης του Απόλλωνα.
«Ο Κλαρκ είπε ότι ένας καλός τρόπος για να κατανοήσουμε τους δορυφόρους επικοινωνιών σε γεωστατική τροχιά ήταν να τους φανταστούμε στην κορυφή ενός ψηλού πύργου, σκαρφαλωμένο 35.786 χλμ. (22.236 μίλια) πάνω από τη Γη», θυμάται ο Πίρσον, «κατάλαβα, γιατί να μην φτιάξω ένα πραγματικό πύργος?"
Συνειδητοποίησε ότι ήταν θεωρητικά δυνατό να παρκάρετε ένα αντίβαρο, όπως ένας μικρός αστεροειδής, σε γεωστατική τροχιά και στη συνέχεια να επεκτείνετε ένα καλώδιο προς τα κάτω και να το τοποθετήσετε στον ισημερινό της Γης. Θεωρητικά, τα αυτοκίνητα ανελκυστήρων θα μπορούσαν να ταξιδέψουν μέχρι το μακρύ καλώδιο και να μεταφέρουν φορτία έξω από τη βαρύτητα της Γης και στο διάστημα σε ένα κλάσμα της τιμής που παραδίδεται από χημικούς πύραυλους.
… θεωρητικά. Το πρόβλημα λοιπόν, και τώρα, είναι ότι το υλικό που απαιτείται για την υποστήριξη ακόμη και του βάρους του καλωδίου στη βαρύτητα της Γης δεν υπάρχει. Μόνο τα τελευταία χρόνια, με την έλευση των νανοσωλήνων άνθρακα - με δύναμη εφελκυσμού στο πάρκο - οι άνθρωποι έχουν μετακινηθεί επιτέλους πέρα από το στάδιο του γέλιου, και άρχισαν να το διερευνούν σοβαρά. Και ενώ οι νανοσωλήνες άνθρακα έχουν κατασκευαστεί σε μικρές ποσότητες στο εργαστήριο, οι μηχανικοί απέχουν ακόμη χρόνια από την ύφανση τους σε ένα μακρύ καλώδιο που θα μπορούσε να προσφέρει την απαραίτητη δύναμη.
Ο Πίρσον ήξερε ότι οι τεχνικές προκλήσεις ήταν τρομερές, οπότε αναρωτήθηκε, "γιατί να μην χτίσουμε ένα ασανσέρ στη Σελήνη;"
Στο φεγγάρι, η δύναμη της βαρύτητας είναι το ένα έκτο από αυτό που νιώθουμε εδώ στη Γη, και ένα καλώδιο διαστημικού ανελκυστήρα είναι καλά μέσα στην τρέχουσα τεχνολογία κατασκευής μας. Τεντώστε ένα καλώδιο από την επιφάνεια της Σελήνης και θα έχετε μια φθηνή μέθοδο μεταφοράς μεταλλευμάτων και προμηθειών σε τροχιά της Γης.
Ένας σεληνιακός διαστημικός ανελκυστήρας θα λειτουργούσε διαφορετικά από αυτόν που βασίζεται στη Γη. Σε αντίθεση με τον δικό μας πλανήτη, ο οποίος περιστρέφεται κάθε 24 ώρες, η Σελήνη γυρίζει μόνο τον άξονά της μία φορά κάθε 29 ημέρες. το ίδιο χρονικό διάστημα που απαιτείται για την ολοκλήρωση μιας τροχιάς γύρω από τη Γη. Γι 'αυτό μπορούμε να δούμε μόνο τη μία πλευρά της Σελήνης. Η έννοια της γεωστατικής τροχιάς δεν έχει πραγματικά νόημα γύρω από τη Σελήνη.
Υπάρχουν, ωστόσο, πέντε θέσεις στο σύστημα Earth-Moon όπου θα μπορούσατε να βάλετε ένα αντικείμενο χαμηλής μάζας - όπως ένας δορυφόρος… ή ένα αντίβαρο διαστημικού ανελκυστήρα - και να τους παραμείνετε σταθεροί με πολύ λίγη ενέργεια: τα σημεία Earth-Moon Lagrange. Το σημείο L1, ένα σημείο περίπου 58.000 χλμ πάνω από την επιφάνεια της Σελήνης, θα λειτουργήσει τέλεια.
Εικόνα ότι αιωρείται στο διάστημα σε ένα σημείο μεταξύ της Γης και της Σελήνης όπου η δύναμη της βαρύτητας και από τα δύο είναι απόλυτα ισορροπημένη. Κοιτάξτε προς τα αριστερά σας και η Σελήνη απέχει περίπου 58.000 χλμ. (37.000 μίλια). Κοιτάξτε προς τα δεξιά σας και η Γη είναι πάνω από 5 φορές αυτήν την απόσταση. Χωρίς κανένα είδος προωθητών, τελικά θα απομακρυνθείτε από αυτό το τέλειο σημείο εξισορρόπησης και, στη συνέχεια, θα αρχίσετε να επιταχύνετε είτε προς τη Γη είτε τη Σελήνη. Το L1 είναι ισορροπημένο, αλλά ασταθές.
Ο Pearson προτείνει να ξεκινήσει η NASA ένα διαστημικό σκάφος που μεταφέρει ένα τεράστιο καρούλι καλωδίου στο σημείο L1. Θα επιστρέψει αργά από το σημείο L1 καθώς αποσυνδέει το καλώδιο του στην επιφάνεια της Σελήνης. Μόλις το καλώδιο αγκυροβόλησε στην σεληνιακή επιφάνεια, θα παρείχε ένταση και ολόκληρο το καλώδιο θα κρέμαζε σε τέλεια ισορροπία, σαν ένα εκκρεμές στραμμένο προς το έδαφος. Και σαν εκκρεμές, ο ανελκυστήρας θα διατηρούσε πάντα τον εαυτό του ευθυγραμμισμένο τέλεια προς το σημείο L1, καθώς η βαρύτητα της Γης στράφηκε σε αυτό. Η αποστολή θα μπορούσε ακόμη και να περιλαμβάνει έναν μικρό ορειβάτη με ηλιακή ενέργεια που θα μπορούσε να ανέβει από τη σεληνιακή επιφάνεια στην κορυφή του καλωδίου και να παραδώσει δείγματα βράχων φεγγαριών σε μια υψηλή τροχιά της Γης. Περαιτέρω αποστολές θα μπορούσαν να παραδώσουν ολόκληρες ομάδες ορειβατών και να μετατρέψουν την ιδέα σε επιχείρηση μαζικής παραγωγής.
Το πλεονέκτημα της σύνδεσης ενός ανελκυστήρα με τη Σελήνη αντί της Γης είναι το απλό γεγονός ότι οι εμπλεκόμενες δυνάμεις είναι πολύ μικρότερες - η βαρύτητα της Σελήνης είναι το 1/6 αυτής της Γης. Αντί για εξωτικούς νανοσωλήνες με εξαιρετική αντοχή σε εφελκυσμό, το καλώδιο θα μπορούσε να κατασκευαστεί χρησιμοποιώντας υλικά υψηλής αντοχής που διατίθενται στο εμπόριο, όπως το Kevlar ή το Spectra. Στην πραγματικότητα, ο Pearson έχει μηδενίσει μια εμπορική ίνα που ονομάζεται M5, την οποία υπολογίζει ότι ζυγίζει μόνο 6.800 kg για ένα πλήρες καλώδιο που θα υποστηρίζει ικανότητα ανύψωσης 200 kg στη βάση. Αυτό εμπίπτει στις δυνατότητες των πιο ισχυρών πυραύλων που παρέχονται από τους Boeing, Lockheed Martin και Arianespace. Ένα ξεκίνημα είναι να βάλεις ένα ασανσέρ στη Σελήνη. Και μετά την εγκατάσταση του ανελκυστήρα, θα μπορούσατε να αρχίσετε να το ενισχύετε με πρόσθετα υλικά, όπως γυαλί και βόριο, τα οποία θα μπορούσαν να κατασκευαστούν στη Σελήνη
Λοιπόν, τι θα κάνατε με έναν διαστημικό ανελκυστήρα συνδεδεμένο με τη Σελήνη; «Πολλά», λέει ο Πίρσον, «υπάρχουν παντού είδη πόρων στη Σελήνη που θα ήταν πολύ πιο εύκολο να συγκεντρωθούν εκεί και να φέρονται σε τροχιά παρά να τους εκτοξεύουν από τη Γη. Το σεληνιακό regolith (φεγγάρι βρωμιά) θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ως θωράκιση για διαστημικούς σταθμούς. μέταλλα και άλλα ορυκτά θα μπορούσαν να εξορύσσονται από την επιφάνεια και να χρησιμοποιηθούν για κατασκευή στο διάστημα. και αν βρεθεί πάγος στο νότιο πόλο της Σελήνης, θα μπορούσατε να προμηθεύσετε νερό, οξυγόνο και ακόμη και καύσιμα σε διαστημόπλοια. "
Εάν ο πάγος νερού εμφανίζεται στον νότιο πόλο της Σελήνης, θα μπορούσατε να τρέξετε ένα δεύτερο καλώδιο εκεί και, στη συνέχεια, να το συνδέσετε στο τέλος με το πρώτο καλώδιο. Αυτό θα επέτρεπε σε μια βάση της νότιας Σελήνης να μεταφέρει υλικό σε τροχιά υψηλής Γης χωρίς να χρειάζεται να ταξιδέψει κατά μήκος του εδάφους στη βάση του πρώτου ανελκυστήρα.
Θα ήταν υπέροχο για τους βράχους, αλλά όχι για τους ανθρώπους. Ακόμα κι αν ένας ορειβάτης ανέβαινε το καλώδιο σε εκατοντάδες χιλιόμετρα την ώρα, οι αστροναύτες θα ταξιδεύουν για εβδομάδες και θα εκτίθενται στην ακτινοβολία του βαθιού διαστήματος. Αλλά όταν μιλάτε για φορτίο, αργός και σταθερός κερδίζει τον αγώνα.
Ο Πέρσον δημοσίευσε για πρώτη φορά την ιδέα του για σεληνιακό ανελκυστήρα το 1979 και έκτοτε το κάνει. Φέτος, όμως, η NASA δεν γελάει, ακούει. Η εταιρεία Pearson, Star Technology and Research, έλαβε πρόσφατα επιχορήγηση 75.000 $ από το Ινστιτούτο Προηγμένων Ινστιτούτων της NASA (NIAC) για μια εξάμηνη μελέτη για να διερευνήσει περαιτέρω την ιδέα. Εάν η ιδέα αποδειχθεί ελπιδοφόρα, ο Pearson θα μπορούσε να λάβει μεγαλύτερη επιχορήγηση για να ξεπεράσει μερικές από τις προκλήσεις της μηχανικής και να αναζητήσει συνεργάτες εντός και NASA και να βοηθήσει στην ανάπτυξή της.
Το NIAC αναζητά ιδέες που βρίσκονται πολύ έξω από την κανονική ζώνη άνεσης των τεχνολογιών της NASA - για παράδειγμα… ένα ασανσέρ στη Σελήνη - και τις βοηθά να αναπτυχθούν σε σημείο που πολλοί από τους κινδύνους και τα άγνωστα έχουν εξαλειφθεί.
Ο Pearson ελπίζει ότι αυτή η επιχορήγηση θα τον βοηθήσει να κάνει την υπόθεση στη NASA ότι ένας σεληνιακός ανελκυστήρας θα αποτελούσε ανεκτίμητη συμβολή στο νέο όραμα εξερεύνησης του διαστήματος Moon-Mars, υποστηρίζοντας μελλοντικές σεληνιακές βάσεις και βιομηχανίες στο διάστημα. Και θα έδινε στους μηχανικούς έναν τρόπο να κατανοήσουν τις δυσκολίες της κατασκευής ανελκυστήρων στο διάστημα χωρίς να αναλάβουν πρώτα την τεράστια πρόκληση να το κατασκευάσουν στη Γη.
Γράφτηκε από τον Fraser Cain
