[From Chisato Horiuchi in Tokyo, Japan]
Obayashi đạt tiến bộ trong nghiên cứu vật chất để hình thành "thang máy vũ trụ"
Obayashi đang tiến hành xác minh vật liệu cáp để hướng tới hiện thực hóa "thang máy vũ trụ" vận chuyển người và vật từ mặt đất lên vũ trụ. Vì đã được tiết lộ rằng các ống nano cacbon (CNTs) sẽ bị hỏng nếu chúng được để lâu trong khí quyển, chúng tôi đang xác minh các CNT có bề mặt được bảo vệ bằng kim loại hoặc silicon. Kết quả dự kiến sẽ được biết vào cuối năm 2021, và nếu không có thiệt hại, việc sử dụng CNTs sẽ là một vấn đề. Nó sẽ tiến gần hơn một bước tới mục tiêu hiện tại là "bắt đầu hoạt động trong 50 năm".
Nếu có thang máy vũ trụ, người ta sẽ có thể thực hiện một chuyến đi vòng giữa trái đất và không gian bằng cách sử dụng cáp = do Obayashi Corporation cung cấp
Khái niệm thang máy vũ trụ sử dụng một sợi cáp với tổng chiều dài 96.000 km để kết nối trái đất và không gian. Thang máy có bánh xe, được gọi là thang leo, đi qua một sợi cáp chạy xuyên qua bầu khí quyển để chở vật tư và con người.
Một trong những yếu tố quan trọng nhất để hiện thực hóa là việc lựa chọn vật liệu cáp. Ứng cử viên là CNT, được cho là cứng hơn thép hàng chục lần. Ngay cả khi nó hỗ trợ chiều dài 96.000 km, nó có thể dày 1,38 mm và rộng tới 4,8 cm.
Obayashi đã nghiên cứu tác động của việc đặt CNT trong không gian trong một hoặc hai năm kể từ năm 2015. Vào năm 2018, người ta đã làm rõ rằng các CNT bị ôxy nguyên tử phá hủy trong vùng lân cận 400 km so với mặt đất nơi đặt Mô-đun Thí nghiệm Nhật Bản "Kibo" của Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS).
Mặt khác, không có ảnh hưởng của bức xạ. Vì oxy nguyên tử chỉ tồn tại trong khí quyển cách mặt đất khoảng 500 km, Yoji Ishikawa, kỹ sư trưởng cao cấp, chỉ ra rằng "CNTs không phải là vấn đề ở những nơi cao."
Hiện tại, CNTs có bề mặt được bảo vệ bằng kim loại hoặc silicon được đặt trong khí quyển để CNTs có thể được sử dụng trong khí quyển, và ảnh hưởng của chúng đang được nghiên cứu. Kim loại có chức năng bảo vệ cao và silicon nhẹ. Kiểm tra mức độ hư hỏng và xác định loại nào phù hợp hơn để sử dụng cho thang máy không gian.
Để hiện thực hóa việc xây dựng, cần phải khắc phục những vấn đề như phát triển CNTs kéo dài, “đó là một lịch trình rất nghiêm ngặt” (Obayashi Corporation public Relations). Tuy nhiên, bản thân khái niệm được công bố vào năm 2012 vẫn không thay đổi. Trong kế hoạch này, các dây cáp sẽ được cố định trên mặt đất, và cuối cùng sẽ được xây dựng từ một căn cứ đóng vai trò là bãi đáp cho các chuyến đi khứ hồi đến và đi từ vũ trụ. Việc xây dựng sẽ bắt đầu trên vùng biển gần xích đạo sau 25 năm.
Cáp sẽ được xây dựng từ khoảng 30 năm đến khoảng 19 năm. Thang máy vũ trụ kéo dài từ một điểm dài 36.000 km, nơi trọng lực và lực ly tâm cân bằng. Đầu tiên, bay tàu vũ trụ và đi cáp cơ sở đầu tiên dài 96.000 km. Sau đó, một thang máy xây dựng nhỏ sẽ được nâng lên từ trái đất để gia cố các dây cáp.
Khi cáp hoàn thành, mục tiêu ngắn nhất là xây dựng trạm vũ trụ trong khoảng một năm và bắt đầu hoạt động sau 50 năm. Một thang máy được gắn vào một sợi dây cáp và chạy bằng năng lượng điện để di chuyển với vận tốc 200 km / h. Nó là một đoàn tàu 6 toa với đường kính 7,2 mét và tổng chiều dài là 144 mét. Sức chứa được giả định là tổng cộng 30 người.
Rất khó sử dụng ắc quy để di chuyển thang máy vì quãng đường di chuyển quá dài. Sử dụng "phát điện mặt trời không gian" để tạo ra điện bằng các tấm pin mặt trời trải ngoài không gian và truyền điện đến một khoảng cách xa bằng sóng điện từ. Trong không gian, có thể tiếp tục phát điện 24 giờ một ngày, bất kể mùa hay thời tiết.
■ Du hành không gian dễ dàng
Thang máy vũ trụ được phát minh bởi các nhà khoa học Nga vào thế kỷ 19, và vào năm 1960, một cựu sinh viên Liên Xô đã nghĩ ra ý tưởng kéo dài tòa tháp từ một điểm 36.000 km về phía trái đất.
Một trong những điểm hấp dẫn là chi phí vận chuyển có thể được giảm xuống. Chi phí xây dựng dự kiến khoảng 10 nghìn tỷ yên, nhưng sau khi hoàn thành, việc vận chuyển khối lượng lớn sẽ có thể hoạt động hiệu quả. Kỹ sư cao cấp Ishikawa của Obayashi cho biết: “Chi phí vận chuyển 1 tấn hàng hóa là hàng chục nghìn yên, rẻ hơn đáng kể so với tên lửa khoảng 1 triệu yên.
Dự kiến sẽ được sử dụng để du hành vũ trụ trong khoảng 2 đến 6 tuần. Tại trạm vũ trụ ở độ cao 36.000 km, bạn có thể thực hiện những thủ thuật không thể thực hiện được trên Trái đất, chẳng hạn như phi trọng lượng và lộn nhào liên tục. Nó cũng có thể nhìn thấy trái đất và vô số các ngôi sao.
Lợi dụng việc thang máy vũ trụ cũng quay cùng với trái đất, người ta có thể đưa tàu vũ trụ và vật tư đến các hành tinh khác giống như cách ném búa trong môn điền kinh. Nếu nó được gửi đi từ mặt đất từ 57.000 ㌔㍍, nó sẽ đi vào quỹ đạo của sao Hỏa, và nếu là 96.000 ㌔㍍, nó sẽ đi vào quỹ đạo của sao Mộc và các tiểu hành tinh, và có thể khám phá và sử dụng tài nguyên không gian.
Các sáng kiến thang máy vũ trụ cũng đang được tiến triển ở nước ngoài. Tại Hoa Kỳ, các nhà nghiên cứu đã thành lập một tập đoàn và đang phát triển nó. (Yuki Ogoshi)
