קונסורציום של מהנדסים מהאקדמיה ואנשים מחברות תעשייה ביפן מתכננים לבנות מעלית חלל שתפחית באופן משמעותי את עלויות ההגעה למסלול סביב כדור הארץ
קונסורציום של מהנדסים מהאקדמיה ואנשים מחברות תעשייה ביפן מתכננים לבנות מעלית חלל שתפחית באופן משמעותי את עלויות ההגעה למסלול סביב כדור הארץ.
האגודה היפנית למעלית החלל (Japan Space Elevator Association) פרסמה תוכנית להקמת המבנה, שמחירו עשוי להתחיל ב-9 מיליארד דולרים. הקבוצה מאמינה כי הפרויקט יגרום למהפכה בעליות שיגור לוויינים ויהפוך את הייצור במסלול סביב כדור הארץ הגיוני מההיבט הכלכלי. “כמו שכל אחד יכול לקפוץ לחו”ל, נוכל לרכב במעלית לחלל אמר סואיצ'י אונו, יו”ר האגודה היפנית למעלית החלל, בראיון לכלי התקשורת.
לפי התוכנית ייעשה שימוש בננו שפופרות פחמן שיחוברו לפלטפורמה קבועה במסלול וימתחו לתחנת בסיס על כדור הארץ. הדבר ידרוש ייצור ננו שפופרות פחמן חזקים פי 4 מאלו המיוצרים היום, אך החוזק של חומרים כאלה גדל פי כמה מאות בחמש השנים האחרונות. מעליות המחוברות לשפופרות יוכלו לפעול באמצעות אנרגיה חשמלית, דבר שיפחית באופן ניכר את העלאת הסעת חומרים למסלול.
לייצור בחלל יש יתרונות רבים על פני ייצור בכדור הארץ, שלא לדבר על הכמות העצומה הזמינה של אנרגית השמש. נאס”א כבר הוכיחה כי קל לגדל באפס כוח משיכה גבישים מושלמים, ושאר חומרים אקזוטיים שניתן יהיה לייצר בקלות יתר בתנאים אלה.
בנוסף, העלות הנמוכה של הגעה למסלול תוכל להוריד את עלות שיגור לוויני התקשורת לאיזורים בעולם שבהם סלילת כבלים אינה כלכלית.
התפיסה של מעלית החלל הוצעה לראשונה בידי מדען הטילים הרוסי קונסטנטין צ'יולקובסקי בראשית המאה ה-20, אך זכתה לפופולריות בעקבות ספרו של ארתור סי. קלארק מזרקות גן העדן.
בנובמבר תתקיים ביפן ועידה שבה יחליפו המשתתפים – מדענים מכל רחבי העולם – רעיונות ויעבדו ביחד כדי לתכנן את מעלית החלל.
42 תגובות
מעיין, המסה לבניית המעלית והכבלים הינה זניחה מאוד לעומת מסת כדוה"א. הבעיה שיכולה להתעורר ממסת הכבלים הינה שהמסה עצמה של הכבל, במיוחד באזורים נמוכי אטמוספירה בהם הכבידה משמעותית ביותר, תהווה עומס רב מדי מכדי שהכבל יוכל להחזיק (כמו ההסבר למה חרקים לא התפתחו לגדלים ענקיים). כמובן קיימות בעית נוספות.
אכן ישנם רק מעט חומרים שקיימים כיום שיכולים להתאים לתפקיד – הרי נדרש חוזק גבוה למשקל נמוך, מה שנקרא: חוזק סגולי גבוה. אחד החומרים המבטיחים הינו סיבי פחמן העשויים מננו-טיובס (ננו-צינוריות) בעלות מבנה מיוחד (צינורות חלולים הבנויים מהקסגוניים של קשרי פחמן). חומרים אלו חזרים מאוד ובעלי מסה נמוכה יחסית (חומרים שקיבלו את השראתם מהטבע – קורי עכביש, שאף חזקים להפליא), אך הבעיה הינה ביצירתם.
כרגע עדיין מנסים להמציא תהליך תעשייתי שאינו בנמצא. בעיות הפיתוח התהליך רבות, בינהם הוא יצירת צינוריות בעלת כיווניות מוגדרת שנשמרת ועוד.
מעניין מה תהיה ההשפעה של מעלית כזו על כדור הארץ,
הרי מדובר על בניית ירח קטן חדש…
בנוסף הוצאה של מסה בסדרי גודל גדולים לא תשפיע על המסלול שלנו סביב השמש?
שאלת תם
הלווי שיבנו מעלית.
חיים:
נו?
ונניח שהכבל יהיה עקום ולא אנכי.
מה אז?
איפה הבעייה?
ולגבי החוזק – גם הם לא טוענים שיש חומר חזק מתאים כיום (ורצוי שתדע שהכבלים החזקים ביותר בנמצא אינם בנויים מיהלום) אבל מאז שהתבטא הראשון שאמר את אותם דברים שאתה אומר ועד היום כבר התחזקו הכבלים שאנו יודעים לייצר עשרות מונים ויש סיכוי לא רע שמגמה זו תמשך (ואנחנו כבר לא כל כך רחוקים מן החוזק הדרוש).
אינני מתיימר לדעת את העתיד אבל אינני דוגל בריפיון מן הסוג שאתה מנסה לעורר.
אני מקווה שזכורות לך השטויות שנאמרו אפילו על ידי מדענים גדולים ממך בכל פעם שניסו להתנבא ולטעון שדבר מסויים לא יוכל להתממש.
גם אני חושב שהסבירות וההתכנות של זה מאד קלושה
אותם "מדענים" מחכים למשכורת בסוף החודש, לכן הם צריכים להמציא משהוא.
ערכתי את כל החישובים של כבל כזה.
זאת שטות ממדרגה ראשונה. בגלל הכוח הצנטרפוגלי הכבל יהיה עקום ולא אנכי.
אין חומר בטבע גם שיהיה מיהלום טהור, שהמסה שלו תחזיק את עצמו.
משקל הכבל הולך וקטן עד כ-35 אלף קילומטר.
מישהוא ניסה לחשב את המסה שלו.
לכן כל ה"מדענים" האלה אם היו עובדים אצלי, הם היו מפוטרים מייד.
שיפסיקו לעבוד על מי שאינו מבין.
יום טוב לכולם.
למה לא נבנה גנרטור חשמל על בסיס אנרגית שמש ממעלית כזאת? מי רוצה להצטרף לסטרט אפ כזה?
סליחה טעות : יש לרשום : אתונות (טלח)
אין לדעת מה צופן העתיד ובפרט במדע ואולם, בכל
זאת אני מעז להמר באשר לתוצאות נסיון פיתוח "מעלית החלל". ובכן, לדעתי, מהסיבות
שציין יהודה ואחרים, הנסיון להקים מעלית אל החלל יכשל. ואולם תוצאות המחקר שיעשה במסגרת פרויקט זה, יביאו לפיתוחים וגילויים חדשים, בתחומים רבים ומגוונים, שאין כל יכולת לשערם כעת. זאת דינמיקה מוכרת וידועה בהסטוריה של המדע, מחפשים עתונות – ומוצאים….מלוכה .
הטכנולוגיה המודרנית בונה את המוגמר. למשל בבנית בית בונים את בבטון ולבנים את מה שיהיה לבסוף והוא לא ממש משתנה.
הטבע (למשל עץ או פיל) מתחיל מקטן וכל הזמן מוסיף ומוסיף על עצמו.
פיתרון טוב יהיה אם הכבל איכשהו יתיחיל מקטן ויבנה את עצמו.
יהודה:
לא קראת את דברי או שאתה מנסה "לסבן" את הקוראים.
אמנם בגלל אובססייתך לפושינג גרביטי חשבתי בתחילת השיחה שמדובר בזה אבל כשאמרת שלא על זה אתה מדבר – הצבעתי לך על הדברים שנראו לי חשודים בחלופה שהצגת.
בתגובה האחרונה רק רציתי להבטיח שלא תזגזג חזרה לפושינג גרביטי וזה בדיוק מה שאמרתי אז אנא – אל תנסה להונות את הקוראים ולגרום להם לחשוב שלא הבנתי שאינך מדבר על פושינג גרביטי.
אגב – הצבע נא על "שטות" אחת בדברי.
מיכאל
אוסף השטויות שמרחת בתגובתך לא שווה תגובה.
מי שמתבזה ורואה דברים מעיניי רוחו המבולבל זה אתה. סך הכל יודע לחזור על פזמונים נושנים מהמימסד המדעי בלי הבנה יתרה
אף אחד לא דיבר על פושינג גרביטי ובכל זאת אתה חוזר על זה שוב ושובממש יש לך אובססיה.
ברוב חוצפתך אתה מגיב על מאמר שעוד לא ניכתב בידענות פיזיקאלית שאין לך.
ממש לא בא לי להגיב לשטויות שלך.
ולא בטוח שאגיב לך כשאכתוב את המאמר.
לילה טוב
סבדרמיש יהודה
נ. צמח:
אילו קראת את הפרק Construction בקישור שהבאתי לא היית שואל את השאלה.
יהודה:
כפי שציינתי בתגובה אחרת.
אין לי כוח לשטויות.
זה שאמרת מה התוצאה שאתה מקבל אינו הסבר אז אל תסובב את הדברים. אמרתי שלא הסברת ואכן לא הסברת. האם גם בנושאים כל כך פשוטים קשה לשמור על אמינות?
אני חוזר ואומר: בפושינג גרביטי אין מה לדבר על לחץ. לדברי אלה ענית שאינך מדבר על פושינג גרביטי ואני ממליץ לך לדבוק בעמדה זו ולא להתחיל לזגזג כי זה יהיה ממש לא מכובד.
אמרתי לך שללא פושינג גרביטי ינוע כל עצם בצורה שונה תחת השפעת הגז החללי (אני מניח שזכור לך שנוצה נופלת באופן שונה מכדור ברזל) ושלכן אין כל בסיס לתיאור של "תנועת הגלקסיה" כמכלול.
אילו התייחסת לנושא המסה הסגולית של גופים לא היה לך שום דבר לבדוק והתשובה "הבאתי את המסה הסגולית בחשבון" הייתה "מכבדת" אותי מספיק – לא היה כל צורך לחזור לנוסחאות.
לכן אין לי ספק שהצורך לחזור לנוסחאות נובע מכך שלא הבאת את המסה הסגולית בחשבון (וזו טעות אלמנטרית).
אני גם חוזר ואומר שאילו היית מביא אותה בחשבון ועדיין טוען שזה מה שמסובב את הגלקסיה היה הדבר מצביע על טעויות נוספות כי המסקנה שלך בבירור אינה נכונה.
אבל – כאמור – אם אתה רוצה להתבזות עוד יותר אינני עוצר בעדך.
זה מזכיר לי את הגששים עם הקפיטריה בטבריה ,שיתחילו לבנות אותה מלמעלה כלפי מטה…
באשר לעצם העניין אני לא מצליח להבין (ואיש לא הסביר}איך אפשר להציב-להעלות כבל
בעובי מטר או יותר ובאורך אלפי קיומטרים לגובה אלפי קילומטר.
ואם ישלשלו אותו מלמעלה כלפי מטה-איך הוא יגיע לשם ?
מצטער,לא נראה לי ישים כל כך.
מר מיכאל
לא מצאת שום טעויות כי אין שם ודוקא כן סיפרתי לך על מה מדובר!
אמרתי לך מה יצא בחישובים, אמרת לי שזה לא יכול להיות, אף על פי שבדקתי לפני שסיפרתי לך החלטתי שאני אבדוק שוב מתוך הערכה לך ולדבריך. אבל אין טעות. אז על תספר לי שטויות על טעויות אלמנטאריות כשעדין לא ראית את החישובים אז תמתין ולאחר מכן אם תרצה, תביע את דעתך המוכרת והשלילית אם לא אז לא, אבל מראש ללכלך ולטעון שהגישה שלי היא שלילית רק מתוך זה שלאחר שיחה אתך החלטתי לבדוק שוב, אז אולי באמת הערכתי אותך הייתה מוטעת.
בפעם הבאה אתייעץ עם הוגין.
מה נישמע הוגין מותק?, מיכאל מרגיז אותי. תגידי לו.
עכשיו יהיה לך עסק עם הוגין.
לילה טובואני חושב שעדיף להמתין למאמר ולא להתווכח עכשיו.
סבדרמיש יהודה
יהודה:
ביחס לתגובה 25:
לא הסברת לי את הרעיון.
אמרת כמה מילים (כאן באתר) וכבר בהן מצאתי טעויות בסיסיות ביותר.
אם היה ממש בתיאוריה שלך היית חייב להיות מסוגל לענות לטענותי (שכאמור – הושמעו עוד מבלי ששמעתי את התיאוריה עצמה) תוך שנייה אחת.
עצם העובדה שאתה צריך לחשוב על שאלות כל כך אלמנטאריות (שכל אדם רציני שחושב על הנושא חייב לחשוב עליהן עוד לפני שהוא מתחיל לחבר ולהכפיל ולקרוא לזה חישוב) מראה שכל גישתך לנושא אינה רצינית.
לחן טי
כל הכבל הניכבד הזה צריך להרים קודם כל את עצמו ואת המעלית, עד היום שומ כבל באורך 35 אלף ק"מ לא מסוגל להרים את עצמו ולא יעזור כאן שום כבל עבה יותר כי הוא יהיה גם כבד יותר. לכן אני חושב שלפחות בשנים הראשונות יהיו הבנאים חסכניים במה שהם מעמיסים על הכבל היקר ומלבד תחנות שרות ותצפית קטנות במיחלפים בין העולים ליורדים, לא יהיה דבר בדרך.
מה יקרה אי שם בעתיד? לעתיד פתרונים
לילה טוב
סבדרמיש יהודה
לחן טי
אני עומד לכתוב מאמר בנושא. הסברתי את הרעיון למיכאל ולאחר שיחה עימו אני חוזר ובודק שוב את כל החישובים. התוצאות שהתקבלו "מעניינות"
קצת סבלנות
מקווה למצוא זמן בחגים
סבדרמיש יהודה
יהודה,
לא קשור למאמר הזה, ראיתי שבמאמר הקודם הזכרת את תאוריית הגז שלך נטולת הגרביטציה, כיתאוריית לחומר האפל. התוכל לפרט מהי התיאוריה?
יהודה מכובדי,
כאשר הבסיס שלך רחב ויציב (אפשר לבנות זאת באחד המדברים) תוכל לבנות עליו כל מה שתרצה במסגרת האפשר הנדסית ואת הכבל והמעלית עצמה באמצע. ככל הזכור לי גם בספר היו 6 מעליות שונות למקרה שיהיה פיצוץ חבלני או תקלה באחת מהן.
חשוב על מבנה בסיס המשרע על שטח של 2 ק"מ על 2 ק"מ, ואם אין זה בסיס רחב מספיק, תמיד אפשר לבנות רחב יותר, אם האדמה זולה ויש תקציב לחומרי הגלם.
מכירה של שטחי מסחר ובתי מלון בגבהים שונים לא אמורה להיות קשה ולכן ניתן למצוא מימון לבניית הבסיס. החשמל למבנה יכול להקלח מהקרקע, או חכם יותר מאנרגיית השמש כמו שצויין. החלק היקר לדעתי יהיה האיטום מפני בריחת חמצן וחדירת קרינת השמש פנימה.
להוגין – אין לי שליטה על השעון של האתר, הוא בשרת המטפל ב-100 אתרים.
לאקשיון – קונסורציום זו התאגדות של חברות וגופים אקדמיים לצורך פיתוח משותף.
חן טי טעית!
כל מה שאתה בונה מסביב לכבל עד לגובה 35 אלף ק"מ רק מכביד על הכבל ודורש מימנו להיות יותר עבה. לכן ימנעו במידת האפשר לצרף מיבנים עד לגובה 35 אלף רגל . מעבר לזה אפשר יהיה לבנות.
סבדרמיש יהודה
רב הבעיות שהועלו כאן כבר נפתרו בנוגע לגורדי שחקים. אפשר לעשות ארקה איכותית כדי להמנע מחשמול ע"י ברק, אפשר לעלות בחלקים שונים. אפשר לבנות לא מעט מסביב למעלית וליצור למעשה קומפלקס רחב מימדים לכל האורך שיכלול בתי מגורים, קניונים, בתי מלון, ומספר רב של מעליות.
שאלה אחת- מזה קונסרציום?
אבי,השעון של האתר לא לא אמור להיות מעודכן לשעה אחת אחורה?
טוב לשמוע על יוזמות ברוכות שכאלה.
אגב, מעלית חלל כזאת מתוארת בצורה יפה בטרילוגיית מאדים של Kim Stanley Robinson.
שם המעלית נבנית מאסטרואיד או מטאור, כבר לא זוכר. הוא הובא למסלול סביב מאדים ורובוטים בונים את המעלית מלמעלה למטה. העליה בה לוקחת מספר ימים. באחד הספרים אף מתוארת נפילת מעלית החלל, וזה גם נושא מעניין וחשוב במימוש פרויקט כזה במציאות.
בנושא אחר. יש פה כמה מגיבים קבועים, שבמרבית תגובתיהם מתקוטטים בינם לבין עצמם. כל המריבות האינפנטיליות האלה לא הולמות את המגיבים עצמם וגם לא האתר. ובכלל נותנות הרגשה לא נעימה מקריאתן. אז חברה, אין צורך להוכיח שאתם הכי חכמים. תעשו טובה לעצמכם, תרגיעו.
נראה לי שזה יהיה פרויקט הבניה שיותר קל יהיה לבנות אותו מלמעלה כלפי מטה.
מנקודת שיווי המשקל לשני הכיוונים בו זמנית.
נכון שלהעלות את החומרים יעלה הרבה כסף אבל לא נראת לי דרך אחרת.
או לשזור סיב ננו מטרי לכל האורך וסביבו לטוות את יתר הסיבים כמו ששוזרים את הכבלים בגשרים התלויים.
בכל מקרה אתגר הנדסי מהמעלה הראשונה
לזכריה – בעיקר מדע, אבל מותר גם להתייחס לעתיד ולא רק להווה.
לאייל, שניים מתוך הקישורים הרבים שעסקו בכך.
http://www.timesonline.co.uk/tol/news/uk/science/article4799369.ece
http://www.impactlab.com/2008/09/22/japan-space-elevator-association-to-draw-up-timetable-for-space-elevator/
הרעיון הזה עתידני וקשה לתפיסה, בערך באותה מידה שנחיתת אדם על הירח היתה בלתי נתפסת בסוף שנות ה-40. ועובדה שהחלום הזה התממש תוך 2 עשורים. הספק שלי הוא בכך ש-9 מיליארד דולר יספיקו למשימה כבירה כזו.
זה אתר על מדע או מדע בידיוני?
נקודה:
תשובתו של יהודה נכונה וכדי להבהיר את הדברים עוד יותר אומר שבקצה הכבל יש משקולת (מן הסתם, גוף שלא רק שוקל אלא שיש בו גם מערכות ניהול ובקרה מסוימות) המותחת אותו באמצעות הכוח הצנטריפוגלי הנוצר כתוצאה מסיבובה סביב כדור הארץ.
אגב, לא רק על כוח המשיכה צריך להתגבר אלא גם על כוח קוריוליס שיופעל על הגוף המטפס במעלה הכבל או במורדו.
גם את זה מביא התכנון בחשבון.
הרחבה תוכל למצוא למשל כאן:
http://en.wikipedia.org/wiki/Space_elevator
נקודה
הלא זה כל העיניין!, אורכו של הכבל יהיה למעלה מ 35 אלף ק"מ. כמו שאנו מכירים מלוויניי תקשורת הם עומדים בגובה של 35 אלף ק"מ בלי ליפול.
אם יאריכו את הכבל מספיק, החלק המאורך יכל להחזיק את החלק שהוא נמוך מ35 אלף ק"מ.
כך שהוא יוותר מתוח ומעלית משאות ואנשים תוכל לטפס עליו בזול
יום טוב
סבדרמיש יהודה
לא הבנתי. מה יחזיק את החוט שלא יפול לכדור הארץ? או שהתעלמו מכוח המשיכה?
לנפתלי, הבנת הנקרא – הוא בשלב מסוים בר ביצוע.
והמשפט הזה לא מתייחס רק לכתבה אלא הוא עיקרון כללי. מה יהיה….
יהודה:
רועי כבר ענה לך.
לבוא לתכנית מחקר עם היווסדה בטענות על כך שעוד לא נגמרה זה פשוט אידיוטי.
נפתלי,
הקונסורציום מתכנן לארגן כנסים בהם מדענים ומהנדסים יוכלו להבהיר זה לזה מה צריך ומה חסר כדי להשלים את הפרוייקט, ולאיזה כיוון צריך לחקור. הקונסורציום בוודאי יעניק גם תמיכה כספית לחוקרים המנסים לממש חלק ממטרות הפרוייקט, כגון מחקרים לייצור חומרים חזקים יותר.
זוהי יוזמה ברוכה, שכן כמות התוצאות בתחום מחקר מסויים עומדת בד"כ ביחס ישר לכמות הדולארים (או יינים) המושקעת בו.
למיכאל
נפתלי צודק
כרגע אין אפילו חוטים, שלא לדבר על חבל בעובי מטר. הם גם מתעלמים מבטיחות המתקן שכרגע לא ניראה לי כיצד הוא יעמוד בסופות או בחבלות. סכנה גם מברקים שידליקו סיב פחם כזה. אני הייתי נותן למעליות בגורד שחקים לעבוד עם כבלים כאלה מספר שנים ורק לאחר מכן חושב על מעלית לחלל.
אל תתקוף כל אדם שרק מטיל ספק במניעים לפרוייקטים. כאן לא מדובר על מדע ומדענים, מדובר כאן על הרבה כסף והרבה פוליטיקה
יום טוב
סבדרמיש יהודה
מעניין מה ארתור סי. קלארק היה אומר על זה אם היה עדיין בחיים, לאחר שסוף סוף העלאת מעלית לחלל קורמת עור וגידים ומתקרבת למימוש.
נפתלי:
אם אין לך מה לומר – לבוא בטענות אל אנשי המדע והטכנולוגיה זה תמיד רעיון טוב.
אם אינך מוצא טענות – תמיד גם תוכל לחזור על מה שהם אמרו שהם מתכוונים לעשות ולהטיף להם לעשות את זה קודם.
הרעיון קיים כבר עשרות שנים.
הוא לא בר ביצוע כיום כי אין חומרים מספיק חזקים.
מה בדיוק מתכנן הקונסורציום הזה לעשות? קודם שימציאו את החומרים המתאימים, ואחר כך שיתחילו עם תוכניות איך להשתמש בהם.
מדהים כל מה שהבן אדם חושב עליו הוא בשלב מסוים בר ביצוע.
לא להאמין. אפשר קישור?