wz

Výtah do kosmu

Rajské fontány

V roce 1979 napsal Arthur C. Clarke scifi novelu The Fountains of Paradise (Rajské fontány). Je to strhující příběh o stavbě, která patří k odvěkým lidským snům. V 22. století je realizován projekt kosmického výtahu (žebříku do nebe), končícího šestatřicet tisíc kilometrů nad rovníkem. Myšlenka výtahu je vlastně velmi prostá a je založená na respektování zákonů nebeské mechaniky. Využijeme-li bodu, kde může těleso setrvat na témže místě v konstantní výšce a nehnutě vzhledem k rotaci zemského povrchu, lze spustit "lano" až k zemskému povrchu a tím vytvořit jakýsi výtah umožňující dopravu z povrchu Země do kosmického prostoru.

Nutno ale podotknout, že Clarke nebyl tak úplně původní. Myšlenku kosmického výtahu  nastínil už před stoletím (!) ruský vizionář Konstantin Ciolkovskij (který například vymyslel princip dnešních vícestupňových raket).

Geostacionární dráhaK vytvoření "lana" použil Clarke uhlíková vlákna. Z nich byly vytvořeny čtyři pásky, po kterých jezdila kabina "výtahu". Příběh sám nepostrádá samozřejmě dramatičnost. Sestupující kabině selže chlazení (energii vytvářenou brzděním je třeba odvádět do prostoru) a nouzově zastavuje u jakési technologické stanice pár set kilometrů nad zemí. Výbuch přehřátých baterií poruší hermetičnost stanice a ze Země je vypraven záchranný stroj s kyslíkem. Aby však nebyl trablům konec, záchranné kabině neodpadne přídavná baterie, kterou má odhodit jako startovní stupeň a stroj zastavuje nedaleko od cíle. Po řadě dramatických okamžiků vše dobře končí, jak se na správnou scifi knihu sluší a patří.

Sám spisovatel Arthur C. Clarke řekl:
"Kosmický výtah bude postaven do padesáti let od okamžiku, kdy se tomu všichni přestanou smát."

Je pozoruhodné, kolik vizí spisovatelů scifi a podobných žánrů se vyplnilo. Jak se třeba říká, tak z Verneových děl se dosud nenaplnily jen ty dva roky prázdnin ... Ale bohužel, v dnešní době se i to nejeví tak neuskutečnitelné - pro mnohého absolventa VŠ marně hledajícího práci ... Stálo by za úvahu, co vede autory "vizionáře" k tomu, aby napsali své knihy. Jsou napojeni na morfické pole Vesmíru a mohou nahlížet do budoucnosti nebo "někam jinam"?

 

Existuje potřebná technologie?

Na výkresech to vypadá jednoduše ...Obyvatelé panelových domů asi při zmínce o výtahu vztekle zavrčí. K čemu výtah na oběžnou dráhu kolem Země, když jim doma nejede ta prachobyčejná zdviž ani do pátého patra ... Existuje vůbec technologie, která by takový problém zvládla? Není to prý problém. Stačí natáhnout  lano od povrchu Země do výšky 100 000 kilometrů. Pak odstředivá síla, vznikající díky rotaci Země, sama lano napne a bude ho napnuté udržovat. Náklady na dopravu takovým "výtahem" by na  jeden kilogram nákladu nepřesáhly cenu několika dolarů. A o to jde.

Takže, odkud kam lano vést, to bychom měli vyřešeno. Ale lano v pravém slova smyslu, spletené z ocelových drátků - a dlouhé 100 000 km? Tomu by snad nevěřil ani absolvent šestého ročníku základní školy ... Je třeba hledat jiný materiál. A tady se nabízí uhlík. Uhlík asi znáte ve formě grafitu z tužek a ti movitější jako drahokam diamant. Ale z toho dělat lano - to je vtip? A vidíte, jde to. Vzpomeňte si na uhlíkové kompozity používané na stavbu extrémně lehkých a zároveň odolných součástí jízdních kol, závodních aut ... atd, atd, až po neprůstřelné vesty. Roku 1991 objevil Japonec Sumio Iijima v laboratoři firmy NEC něco, co nazval uhlíkovou nanorourkou. Materiál takto zhotovený má pak při pětinové váze oceli více než stonásobnou pevnost v tahu. To by mohlo být to pravé pro "kosmické lano".  I v tom se tedy vize (?) A.C. Clarka naplňuje.

Začátek tisíciletí: sen se mění ve skutečnost

V roce 2002 byla založena společnost HighLift Systems, která na první mezinárodní konferenci o kosmickém výtahu konaném 12-13. srpna 2002 v Seattle prezentovala svůj úmysl postavit kosmický výtah ještě před rokem 2010. Koncepce této společnosti navazuje na projekt, rozpracovaný v uplynulých letech NASA, resp. jejím Institutem pro pokročilé koncepce (NIAC). Je zajímavé, že celý projekt s rozpočtem kolem 10 miliard dolarů má být financován ze soukromých zdrojů. Že by se nám tu rýsovala privatizace Vesmíru?

V prvním desetiletí třetího tisíciletí se zdá být vyřešena otázka kam a jak "lano" umístit a z čeho ho vyrobit. Je tu ale ještě spousta dalších  problémů. Velkou neznámou je vliv slunečního záření a atmosféry na atomární strukturu lana (uhlík v atmosféře neobyčejně ochotně oxiduje). Mimo atmosféru hrozí nebezpečí od mikrometeoritů a také možná od radiace. No a pak je tu samozřejmě i celkem prozaické nebezpečí střetu s letadlem, případně vesmírným satelitem. Přibývá i strašák těchto let - nebezpečí  teroristického útoku.

A jak to vypadá v roce 2004?

B.C.Edwards a jeho výtahŠéf projektu kosmického výtahu v rámci Institute for Scientific Research ve městě Fairmont v Západní Virginii, Bradley C. Edwards, doufá v realizaci projektu do roku 2019. Tvrdí: „Nepotřebujeme vyvíjet žádné nové technologie, nemusíme provádět žádné nové fyzikální výzkumy, vše podstatné máme k dispozici už nyní“. Na výzkumu se rovněž podílí NASA, která na první studie uvolnila celkem půl milionu dolarů. Další dva a půl milionu dolarů vyčlenil americký Kongres.

Výtah můžete shlédnout dokonce už i na videoukázce. Zajímavé ... Nejnovější informace lze shlédnout na stránkách The Space Elevator - 3rd Annual International Conference (konference se konala 28. - 30. června 2004 ve Washingtonu D.C.).

Základem výtahu tedy má být lano, složené z uhlíkových vláken, která jsou charakteristická extrémní pevností v tahu. V pojetí A.C.Clarka byly "lana" čtyři; nešlo ovšem o lana v pravém slova smyslu, ale o ploché pásky. V současném projektu je počítáno s "lanem" jedním; to ale spíše má připomínat fólii o šířce přibližně jednoho metru a tloušťce papíru. Takové "lano" by ale mělo být schopno dopravit do vzdálenosti 100 000 km od zemského povrchu třináctitunový náklad. Základy "výtahu" mají být umístěny v rovníkové oblasti na jihoamerickém pobřeží Pacifiku, poblíž Ecuadoru, kde panuje příznivé počasí a není příliš rozšířená letecká doprava. Napětí lana bude díky rotaci Země zajišťovat závaží na druhém konci lana (ve vesmíru). Výtah sám má být poháněn elektrickou energií dopravovanou k němu pomocí přesně zaměřeného laserového paprsku.

Vypadá to celkem slibně; nechme se překvapit, zda projekt bude opravdu uskutečněn.

Kdyby se projekt podařil, dalo by se podobné zařízení postavit i na Měsíci (nebo jiných planetách). Rakety v dnešním slova smyslu by zajišťovaly spojení jen mezi konečnými stanicemi výtahů. Úspora energie by byla obrovská, odpadlo by na palivo náročné startovací manévry.

Několik zajímavých odkazů na závěr


Zpět na Úkazy na nebi a ve vesmíru

 

Zpět k Mostu ?

JL