โรงเรียนมหาราช ๒

หมู่ที่ 6 บ้านมหาราช ตำบลบ้านส้อง อำเภอเวียงสระ จังหวัดสุราษฎร์ธานี 84190

Mon - Fri: 9:00 - 17:30

077-366762

ลิฟต์อวกาศ การอธิบายเกี่ยวกับการทำงานและโครงสร้างของลิฟต์อวกาศ

ลิฟต์อวกาศ เมื่อกระสวยอวกาศโคลัมเบียยก ขึ้นจากศูนย์อวกาศเคนเนดี รัฐฟลอริดา เพื่อเริ่มภารกิจอวกาศ ครั้งแรกความฝันของยานอวกาศ ที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้ก็เป็นจริง ตั้งแต่นั้นมานาซาได้เปิดตัวภารกิจมากกว่า 100 ภารกิจ แต่ป้ายราคาของภารกิจอวกาศ ก็เปลี่ยนไปเล็กน้อย ไม่ว่าจะเป็นกระสวยอวกาศ หรือยานอวกาศรัสเซีย ที่ไม่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ค่าใช้จ่ายในการปล่อยยานจะอยู่ที่ประมาณ 10,000 ดอลลาร์ ระบบขนส่งอวกาศใหม่ที่พัฒนาขึ้นอาจทำให้การเดินทางสู่วงโคจรโลกในอวกาศ ภูมิศาสตร์เป็นเหตุการณ์ประจำวันและเปลี่ยนแปลงเศรษฐกิจโลก

ลิฟต์อวกาศที่ทำจากริบบิ้นคอมโพสิตของท่อนาโนคาร์บอน ที่ทอดสมออยู่กับชานชาลานอกชายฝั่ง จะยืดออกจนมีน้ำหนักถ่วงขนาดเล็กประมาณ 62,000 ไมล์ สู่อวกาศหุ่นยนต์ที่ติดอยู่กับริบบิ้น จะขึ้นไปบนริบบิ้น และทำการบรรทุกมนุษย์ขึ้นสู่อวกาศ เพื่อให้เข้าใจลิฟต์อวกาศได้ดีขึ้น ลองนึกถึงเกมเทเธอร์บอล ซึ่งใช้เชือกผูกที่ปลายด้านหนึ่งกับเสา และอีกด้านติดกับลูกบอล ในการเปรียบเทียบนี้ เชือกคือริบบิ้นคอมโพสิต ของท่อนาโนคาร์บอนเสาคือโลก และลูกบอลคือน้ำหนักถ่วง

คุณลองนึกภาพว่าลูกบอล ถูกวางหมุนรอบเสาตลอดเวลา เร็วมากจนทำให้เชือกตึง นี่คือแนวคิดทั่วไปของลิฟต์อวกาศ ตุ้มถ่วงหมุนรอบโลก รักษาสายเคเบิลให้ตรง และปล่อยให้หุ่นยนต์ยกขึ้นและลงริบบิ้น ภายใต้การออกแบบที่เสนอโดยลิฟต์พอร์ต ลิฟต์อวกาศจะสูงประมาณ 62,000 ไมล์ ลิฟต์พอร์ตเป็นหนึ่งในหลายๆ บริษัทที่กำลังพัฒนาแผนสำหรับลิฟต์อวกาศ หรือส่วนประกอบของมันทีมจากทั่วโลกถูกกำหนดให้แข่งขันเพื่อชิงรางวัลชนะเลิศมูลค่า 400,000 เหรียญสหรัฐในเกมลิฟต์อวกาศ ที่เอ็กซ์ไพรซ์ คัพในเดือนตุลาคม 2549 ที่เมืองลาสครูเซส รัฐนิวเม็กซิโก

แกนกลางของลิฟต์ คือริบบิ้นคอมโพสิตของท่อนาโนคาร์บอน ที่มีความกว้างเพียงไม่กี่เซนติเมตร และบางเกือบเท่ากระดาษ ท่อนาโนคาร์บอนที่พบในปี 1991 ดร. แบรดลีย์ เอ็ดเวิร์ดส์ จากมูลนิธิอวกาศ ความท้าทายด้านวัสดุนั้นมากมายเกินไป แต่ตอนนี้เรากำลังเข้าใกล้ความก้าวหน้าในการสร้างท่อนาโนคาร์บอน และในการสร้างเครื่องจักรที่สามารถหมุนวัสดุความยาวมหาศาล ที่จำเป็นในการสร้างริบบิ้น ที่จะยืดขึ้นไปในอวกาศ ท่อนาโนคาร์บอนมีศักยภาพ ที่จะแข็งแกร่งกว่าเหล็กถึง 100 เท่า และมีความยืดหยุ่นเท่ากับพลาสติก ความแข็งแรงของท่อนาโนคาร์บอน มาจากแบบที่เป็นเอกลักษณ์ ซึ่งคล้ายกับลูกฟุตบอลลิฟต์อวกาศเมื่อนักวิทยาศาสตร์ สามารถสร้างเส้นใยจากท่อนาโนคาร์บอนได้ วัสดุที่มีอยู่ก่อนหน้านี้ อาจอ่อนเกินไป หรือไม่ยืดหยุ่นที่จะสร้างริบบอนได้ และอาจแตกหักได้ง่าย ก็จะสามารถสร้างเส้นใยที่จะเป็นริบบิ้นสำหรับลิฟต์อวกาศได้ ทอม นูเจนต์ ผู้อำนวยการฝ่ายวิจัยของลิฟต์พอร์ต ริบบิ้นสามารถสร้างได้ 2 วิธี ท่อนาโนคาร์บอนขนาดยาว ยาวหลายเมตรหรือมากกว่านั้น จะถูกถักเป็นโครงสร้างที่คล้ายกับเชือก ในปี 2548 ท่อนาโนที่ยาวที่สุดยังคงมีความยาวเพียงไม่กี่เซนติเมตร ท่อนาโนที่สั้นกว่าสามารถใส่ในเมทริกซ์โพลิเมอร์ได้ พอลิเมอร์ในปัจจุบันจับกับท่อนาโนคาร์บอนได้ไม่ดีนัก ซึ่งส่งผลให้เมทริกซ์ถูกดึงออกจากท่อนาโน

เมื่ออยู่ภายใต้แรงดึง เมื่อสร้างท่อนาโนขนาดยาวแล้ว มันก็จะพันเป็นแกนหมุนที่จะปล่อยขึ้นสู่วงโคจร เมื่อยานอวกาศที่บรรทุกสปูลถึงระดับความสูงระดับหนึ่ง บางทีอาจจะเป็นวงโคจรระดับต่ำของโลก มันจะเริ่มคลายสปูล และปล่อยริบบิ้นกลับสู่พื้นโลก ในเวลาเดียวกัน แกนหมุนก็จะเคลื่อนที่ต่อไปยังระดับความสูงที่สูงขึ้น เมื่อริบบิ้นถูกลดระดับลง มันจะถูกจับแล้วลดระดับลง และยึดกับแพลตฟอร์มเคลื่อนที่ในมหาสมุทร ริบบิ้นจะทำหน้าที่เป็นรางรถไฟประเภทหนึ่งไปสู่อวกาศ จากนั้นจะใช้ตัวยกเชิงกลเพื่อปีนริบบิ้นขึ้นสู่อวกาศ

ในช่วงประมาณปี 2018 ลูกกลิ้งที่มีดอกยางบนและดึงริบบิ้นผ่าน ทำให้ตัวยกปีนขึ้นได้ ลิฟต์อวกาศจะเริ่มต้นจากแพลตฟอร์ม เคลื่อนที่ในแถบเส้นศูนย์สูตรของมหาสมุทรแปซิฟิก ซึ่งจะยึดริบบิ้นไว้กับพื้นโลก เครื่องยกจะขับเคลื่อน โดยระบบเลเซอร์อิเล็กตรอนอิสระ ที่อยู่บนหรือใกล้กับสถานียึดเลเซอร์จะลำแสงพลังงาน 2.4 เมกะวัตต์ซึ่งอาจทำจากแกลเลียมอาร์เซไนด์ ที่ติดอยู่กับตัวยกซึ่งจะแปลงพลังงานนั้นเป็นไฟฟ้าเพื่อใช้กับมอเตอร์ไฟฟ้า

กระแสตรงแบบแม่เหล็กไนโอเบียมทั่วไปเมื่อดำเนินการแล้ว ผู้ยกสามารถขึ้น ลิฟต์อวกาศ ได้เกือบทุกวันรถยก จะมีขนาดแตกต่างกันไปตั้งแต่ 5 ตันในตอนแรกไปจนถึง 20 ตัน รถยกขนาด 20 ตันจะสามารถบรรทุกน้ำหนักบรรทุกได้มากถึง 13 ตันและมีพื้นที่ 900 ลูกบาศก์เมตรรถยกจะบรรทุกสินค้า ตั้งแต่ดาวเทียมไปจนถึงแผงพลังงานแสงอาทิตย์ และในที่สุดมนุษย์ก็ขึ้นริบบิ้นด้วยความเร็วประมาณ 118 ไมล์ต่อชั่วโมง

บทความที่น่าสนใจ ดวงจันทร์ อธิบายเกี่ยวกับภารกิจอะพอลโลที่ลงจอดบนดวงจันทร์ของนาซา