عصر فضاء النقل العمودي
بقلم يوفال فاليانو-ريبس ومايا جليكمان-بارينتي | وسائل ومواد التعليق | قد شنومكس، شنومكس
دقيقة واحدة للقراءة
يتطور النقل العمودي في الفضاء من الخيال العلمي إلى الهندسة العملية، مدفوعًا ببعثات القمر والمريخ الوشيكة، وخطط برنامج أرتميس، ومحطات الفضاء والفنادق التجارية. وستتطلب تصاميم المركبات الهابطة، والمساكن تحت الأرض، والمناجم، والمنشآت المدارية الكبيرة مصاعد مُكيّفة مع الجاذبية المنخفضة، والغلاف الجوي الرقيق أو المعدوم، والدورات الحرارية الشديدة، والإشعاع، وتأثيرات الفراغ، والصدمات الناتجة عن الإطلاق. وتُبشّر التطورات في المواد، مثل أنابيب الكربون النانوية والجرافين أحادي البلورة، بنتائج واعدة، لكنها تتطلب تسويقًا تجاريًا، كما أن أنظمة الصيانة الذاتية والتنبؤية ضرورية للوصلات الطويلة والعمليات عن بُعد. ويجب على صناعة المصاعد البدء في البحث والتطوير المُركّز لتطوير مكونات مُجرّبة في الفضاء، والتي ستخدم القواعد خارج الأرض، وتُعيد الابتكارات إلى الأرض، وإلا ستخاطر بفقدان الريادة لقطاعات أخرى.
من الخيال العلمي إلى الحلول الهندسية القابلة للتطبيق والسوق الناشئ
بقلم يوفال فاليانو ريبس ومايا جليكمان بارينت
تم تقديم هذه الورقة في الندوة الدولية للمصاعد والسلالم المتحركة 2022 في برشلونة ، إسبانيا.
1. نبذة مختصرة
يعتبر Space Elevator مفهومًا معروفًا لمركبة النقل العمودي القائمة على الكابل (VT) من الألف إلى الياء إلى المدار الثابت بالنسبة للأرض. على مدى القرن الماضي ، ناقش مؤلفو الخيال العلمي والعلماء هذا التحدي الذي لم يتحقق بعد.
على الرغم من أن السوق المحتمل لمصعد الفضاء ضخم ، إلا أن المواد اللازمة للبناء لا يزال يتعين تسويقها ويجب أن تنضج التكنولوجيا.
بالتوازي مع ذلك ، سيظهر سوق جديد لـ VT في أوائل 2030 بمهمات إلى القمر والمريخ ، حيث يجب أن تلعب شركات المصاعد دورًا رائدًا.
لقد تم بالفعل إطلاق وتمويل عدد قليل من برامج الفضاء لبناء مستوطنات بشرية على القمر والمريخ وما وراءهما. البرنامج الرئيسي هو مهمة "Artemis" الدولية ، بقيادة ناسا ، والتي تتضمن بناء معسكرات قاعدية مأهولة على سطح القمر بحلول عام 2025 ، والمريخ بحلول عام 2035.
ستحتاج هذه المستوطنات الجديدة إلى أنواع مختلفة من حلول VT - لكل من الأشخاص والبضائع.
يتطلب التعامل مع التحديات ، مثل إنزال كميات هائلة من المعدات (وأعلى) من سفن الفضاء التي تهبط عموديًا إلى السطح ، أو نقل المواد اللازمة لدعم المخيم من المناجم تحت الأرض أو مجرد السفر من السطح إلى الموطن الآمن تحت الأرض. علينا إعادة تصور المصاعد: قوة الجاذبية المختلفة ، وكثافة الغلاف الجوي المختلفة وتكوينه ، وإشعاع أقوى وتحديات أخرى يجب أن تبدأ صناعتنا في معالجتها.
انضمت حالات استخدام VT الجديدة هذه إلى فنادق جديدة في عصر الفضاء يجري التخطيط لها بالفعل من قبل العديد من الشركات. سوف تحتاج المحطات الفضائية المصممة لقضاء الإجازات الفاخرة في المدارات الأرضية المنخفضة (LEO) حول الأرض إلى حلول لنقل الناس حولها.
يمكن للصناعات المتعلقة بالفضاء أو صناعات القطارات أو السيارات أو شركات التكنولوجيا الأخرى أن تحل هذه المشاكل. لكننا نعتقد أن صناعة VT يجب أن تكون جاهزة لتلبية احتياجات العقود المقبلة قبل أن تتولى أي صناعة أخرى زمام المبادرة.
في ورقتنا البحثية ، بحثنا في التحديات التي تواجه هذا السوق الجديد (بيئة الفضاء ، وفرص السوق ، والبنى الحالية ، وما إلى ذلك) واقترحنا حلولًا مختلفة مع خارطة طريق لشركات المصاعد التي ترغب في إطلاق أعمالها في الفضاء.
يتم التعامل حاليًا مع دور المصاعد في عصر الفضاء الجديد فقط من قبل الشركات ذات الصلة بالفضاء التي تفهم الفضاء ، ولكن ليس المصاعد.
الاستنتاج الرئيسي للورقة هو أن الآن هو أفضل وقت لشركات المصاعد لبدء البحث والتطوير للعلاقة بين المصاعد وبيئة الفضاء لتحقيق وحدات المصاعد التي أثبتت جدارتها الفضاء وجاهزة للتركيب.
هذه الورقة هي دعوة للعمل من أجل صناعتنا.
2. ورقة الدافع - المصاعد والفضاء الجديد
على مدار العشرين عامًا الماضية ، كان هناك وجود بشري دائم في الفضاء. في العقود القادمة ، سندخل العصر الذي يبدأ فيه البشر خطواتهم الأولى كنوع متعدد الكواكب. يجري بالفعل التخطيط لمواطن البشر على القمر والمريخ. ستحتاج هذه المرافق إلى حلول VT لتفريغ المعدات والإمدادات والأشخاص من مركبات الإنزال إلى الحفر ، وأنابيب الحمم البركانية والكهوف تحت السطح ، ولتشغيل الأنشطة تحت السطح ، حيث سنقوم بحصاد أرض القمر والمريخ للجليد تحت الأرض ومواد البناء. ستحتاج سفن الفضاء ومحطات الفضاء الأكبر والأكبر - بعضها مخطط له على أنها "فنادق فضائية" - إلى نقل الأشخاص لمسافات طويلة رأسياً وأفقياً.
2.1 وجهة نظرنا الشاملة
في السنوات القادمة ، سنشهد زيادة في الطلب على حلول VT المستخدمة في بيئات خارج كوكب الأرض: القمر والمريخ والفنادق الفضائية. وبالتالي ، نعتقد أن الوقت قد حان لبناء المفاهيم والعثور على المواد وإنشاء التصميمات التي تناسب جميع متطلبات تلك المصاعد.
ستبدأ البيئة التجارية لمواد ومكونات المصاعد التي أثبتت كفاءتها في الفضاء في التطور في هذا العقد ، ويجب أن تكون صناعة المصاعد في جميع أنحاء العالم جزءًا من هذا الجهد المهم. إذا لم نأخذ زمام المبادرة ، فستقوم صناعة مختلفة بدور التخطيط وبناء حلول النقل هذه: الصناعات الفضائية أو شركات القطارات أو صناعات التكنولوجيا أو النقل الأخرى.
علاوة على ذلك ، فإن إنشاء واختبار المواد والمنتجات المتعلقة بالمصعد لصناعة الفضاء سيعود (الدوران) إلى المصاعد "العادية" هنا على الأرض من خلال تقديم مواد ومكونات وعمليات مصاعد أقوى وأخف وزنًا وأكثر كفاءة هنا على الأرض .
2.2 ما هو بالفعل قيد الإنشاء؟
تقوم كل شركة أو منظمة فضائية تخطط لإنزال بشر أو حمولة على جرم سماوي آخر ببناء حل VT وفقًا للمتطلبات التي تحددها لتناسب مركباتها ومهامها. بعض الهندسة الفضائية الحالية التي ستحتاج إلى نوع من مصعد خارج الأرض هي SpaceX (خطط لهبوط البشر على القمر بحلول عام 2025 وعلى المريخ بحلول عام 2035 باستخدام أسطول "المركبة الفضائية") ، ناسا (تخطط لهبوط البشر على القمر في عام 2024) والمزيد في المستقبل.
تتضمن الخطط المستقبلية الأخرى الفنادق الفضائية التي ستحتاج إلى نوع من حلول النقل الرأسية والأفقية. في المستقبل ، سيستخدمون بالتأكيد الجاذبية الاصطناعية باستخدام قوى الجاذبية المركزية ، ومن ثم ستكون حلول VT حاسمة.
3. التحدي
عندما يفكر الناس في الفضاء والمصاعد ، يتبادر إلى الذهن دائمًا مفهوم المصعد الفضائي (أو مصعد القمر). ولكن هناك حل نقل أكثر إلحاحًا سيتم تنفيذه في هذا العقد: حلول VT لمركبات الهبوط على القمر والمريخ. سوف تحتاج مركبات الهبوط هذه ، التي تهبط عموديًا ، بارتفاع 30-50 مترًا ويمكن أن تحتوي على العديد من مستويات التخزين ، إلى حلول VT لتحميل وتفريغ المعدات والأشخاص على سطح القمر والمريخ.
في العقد التالي ، نخطط لرؤية قواعد فضائية أكبر وأكبر وحتى مستعمرات على القمر والمريخ ، ربما جزئيًا تحت الأرض أو في الكهوف الكبيرة وأنابيب الحمم البركانية. ستحتاج هذه الموائل البشرية إلى مصاعد مناسبة للبيئات والاحتياجات القاسية. ستقوم هذه المستعمرات بتعدين وحصاد أكبر عدد ممكن من المواد من الأرض المحلية لأن تسليم البضائع من الأرض مكلف للغاية. ستتطلب مجالات العمل والمحاجر هذه أيضًا حلول VT.
علاوة على ذلك في المستقبل ، بحلول نهاية هذا العقد ، يمكننا أن نتوقع بناء هياكل فضائية أكبر ، حتى للاستجمام ، مع أو بدون جاذبية اصطناعية. هم أيضًا سيحتاجون إلى مصاعد وممرات متحركة.
4. تحديات بيئة الفضاء
الفضاء هو أحد أكثر البيئات تطرفًا التي يمكن تخيلها. خارج الغلاف الجوي الوقائي للأرض ، تتعرض الأجسام لدرجات حرارة قصوى ، سواء الساخنة أو الباردة ، وتدرجات درجات الحرارة السريعة وخطر متزايد بشكل كبير من تأثيرات الإشعاع. يعد الفراغ في الفضاء أيضًا تحديًا كبيرًا للبشر والمواد بسبب ظاهرة تسمى "إطلاق الغازات".
الشرط الأول المتطرف الذي يجب أن تتعامل معه المركبة الفضائية هو حالة الإطلاق. يتم إطلاق جميع المركبات الفضائية والبشر إلى الفضاء بواسطة الصواريخ. تحتاج الصواريخ والمركبات الفضائية إلى حمل أطنان من الوقود الدافع لمنحها طاقة كافية للهروب من جاذبية الأرض. بسبب جاذبية الأرض ، كلما كانت الأجسام التي تريد أن تصل إلى الفضاء أكبر وأثقل ، كلما كانت الصواريخ والوقود أكبر وأثقل. الصاروخ الذي يضع المركبة الفضائية و / أو القمر الصناعي في المدار سيولد أيضًا صدمات ميكانيكية واهتزازات ويضربها بموجات صوتية عالية للغاية.
درجات الحرارة في الفضاء ، أو على سطح القمر ، يمكن أن تتراوح بين شديدة البرودة ، تقترب من الصفر المطلق ، إلى عدة مئات من الدرجات فوق عندما تكون في ضوء الشمس المباشر. علاوة على ذلك ، فإن تدرجات درجة الحرارة متطرفة ، حيث تصل إلى حوالي 200 درجة مئوية / دقيقة.
يمكن أن يكون الإشعاع الصادر من شمسنا ومن النجوم الأخرى في الكون خطيرًا للغاية على المعدات الإلكترونية بسبب الجسيمات المشحونة بقوة مثل الإلكترونات والبروتونات وجزيئات ألفا وأشعة جاما ، ويمكن أن يتسبب أيضًا في إزاحة الذرة أو التأين الكلي طويل الأمد. آثار الجرعة.
4.1 المواد في الفضاء
التأثيرات البيئية للفضاء (أو القمر والمريخ) على المواد شديدة ومعقدة بسبب التفاعل التآزري للبيئات المدارية مثل جزيئات الإشعاع عالية الطاقة والأكسجين الذري والنيازك الدقيقة والحطام المداري والإشعاع فوق البنفسجي الذي يتفاعل بشكل متآزر ، إلى جانب التعرض الحراري . بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يؤثر تدهور السطح المرتبط بالتلوث سلبًا على أداء البصريات. في حالة المصعد ، ستتأثر كابلات التعليق والسيارة والمكونات الأخرى جميعها ببيئة الفضاء القاسية. وبالتالي ، يجب أن يكون لدى مصممي المصعد فهم عميق للبيئة المحددة التي سيعمل فيها المصعد ، مما يتيح الاختيار المناسب للمواد لتحقيق أقصى قدر من السلامة والأداء الهندسي ، وزيادة عمر المهمة وتقليل المخاطر.
تتطلب المهمات الفضائية مواد يمكنها الحفاظ على السلامة الوظيفية في ظل الحرارة الشديدة والتدرجات الحرارية والتأثيرات والإشعاع. بعض المواد المستخدمة في الفضاء هي الألومنيوم والنيكل والتيتانيوم وسبائكها والصلب ومواد الحشو ؛ مواد الكيفلار والسيليكا والسيليكا والبوليمرات القائمة على بوليمرات الأكريليك والميثاكريليك والبولي كربونات وبعض درجات البوليسترين.
5. دعوة للعمل
أثناء كتابة هذه الورقة ، التقينا ببعض الأشخاص الأكثر هيمنة في المنظمات ذات الصلة بالمصاعد الفضائية. اتفقوا جميعًا على أن هذا هو الوقت المناسب لتدخل شركات المصاعد المهمة والاضطلاع بدور أساسي في تصميم حلول VT الجديدة والرائدة وقيادة الطريق لبناء نظام بيئي لمكونات ومواد المصاعد التي أثبتت كفاءتها في الفضاء لدعم مستقبل المصاعد. VT في عصر الفضاء الجديد.
6. مصعد الفضاء - التاريخ والحالة العلمية
6.1 ما هو مصعد الفضاء؟
لا يمكننا كتابة هذه الورقة دون أن يتم تذكيرنا بمفهوم Space Elevator الذي أثار عقول الباحثين ومؤلفي الخيال العلمي لعقود من الزمن وحتى كتابة هذه الورقة ، كان الرابط الوحيد للمصاعد ومجالات الفضاء.
المصعد الفضائي هو مفهوم عمره 100 عام لمركبة VT قائمة على الكابل (مربوطة) ، مثبتة على الأرض وتمتد حتى المدار الثابت بالنسبة للأرض ، والذي يقع على ارتفاع حوالي 35,800 كيلومتر فوق خط الاستواء الأرضي. عند هذا الارتفاع ، سيظهر الجسم الموجود في المدار ثابتًا ، مما يعني أنه سيبقى تقريبًا فوق نفس النقطة على سطح الأرض.
وبالتالي ، فإن الكبل الخفيف والقوي بدرجة كافية (الحبل) الذي تم إنزاله من جسم في المدار الثابت بالنسبة للأرض ومثبت على سطح الأرض سيظل تحت توتر مستمر ، وسوف يدور الجسم مباشرة فوق المرساة.
في الماضي ، كان المصعد الفضائي لا يعدو كونه فكرة خيال علمي ، ولكن نظرًا للكثير من الأبحاث التي أجريت في العقد الماضي والتحسينات التكنولوجية ، أصبحنا أقرب الآن إلى اللحظة التي يمكن أن تصبح فيها هذه الفكرة حقيقة.
6.2 لماذا لا تستطيع البشرية الاستمرار في استخدام الصواريخ إلى الأبد؟
حاليًا ، البديل الوحيد للبشرية لرفع الحمولات إلى المدار هو استخدام الصواريخ ، وهي محفوفة بالمخاطر وملوثة للغاية ومكلفة.
يوضح الجدول 1 افتراضًا لمتطلبات التسليم الفضائية للبشرية بالأطنان المترية سنويًا لبعض المشاريع الكبرى المقدرة التي يجب أن تصل إلى مرحلة النضج في تلك السنوات.
| الطلب بالأطنان المترية | 2031 | 2035 | 2040 | 2045 |
| الطاقة الشمسية الفضائية | 40,000 | 70,000 | 100,000 | 130,000 |
| التخلص من المواد النووية | 12,000 | 18,000 | 24,000 | 30,000 |
| تعدين الكويكبات | 1,000 | 2,000 | 3,000 | 5,000 |
| الرحلات بين الكواكب | 100 | 200 | 300 | 350 |
| البعثات المبتكرة لتوقعات البيئة العالمية | 347 | 365 | 389 | 400 |
| استعمار النظام الشمسي | 50 | 200 | 1,000 | 5,000 |
| اعلان و تسويق | 15 | 30 | 50 | 100 |
| ظلال الشمس في L-1 | 5,000 | 10,000 | 5,000 | 3,000 |
| سواتل جيو الحالية + المدار الأرضي المنخفض | 347 | 365 | 389 | 400 |
| إجمالي الأطنان المترية في السنة | 58,859 | 101,160 | 134,128 | 174,250 |
الجدول 1: المصدر: 28 أغسطس 2020 ، عرض قدمه مايكل (فيتزر) فيتزجيرالد - كبير المهندسين المعماريين في الاتحاد الدولي للمصاعد الفضائية (ISEC) (يفتقر هذا الجدول إلى أقمار ستارلينك ، التي وضعت بالفعل أكثر من 750 طنًا من الحمولة في الفضاء.)
على الرغم من أن الصواريخ تزداد كفاءة أكثر فأكثر ، إلا أنها جميعًا يجب أن تمتثل لمعادلة صاروخ تسيولكوفسكي:
أين:
Δ يمثل أقصى تغير في سرعة المركبة (بدون وجود قوى خارجية مؤثرة).
0 هي الكتلة الكلية الأولية ، بما في ذلك المادة الدافعة ، "الكتلة الرطبة".
هي الكتلة الكلية النهائية بدون دافع ، ويعرف أيضًا باسم الكتلة الجافة.
هي سرعة العادم الفعالة ، حيث:
هو الدافع المحدد في البعد الزمني.
0 هو الجاذبية القياسية.
هي دالة اللوغاريتم الطبيعي.
وبالتالي ، لا تزال جميع الصواريخ بحاجة إلى كمية كبيرة من الوقود لنقل جزء من كتلة الصاروخ إلى الفضاء. يمكننا أن ننظر إلى المثال التالي لصاروخ هبوط على سطح القمر:
إجمالي كتلة الصاروخ عند الإقلاع = 100٪ ، منها:
- مراحل التعزيز + الوقود للوصول إلى المدار الأرضي المنخفض حوالي 95٪
- تبلغ كتلة الوقود والمحرك للوصول إلى GEO (المدار الأرضي الثابت بالنسبة للأرض) حوالي 1.6٪
- تبلغ كتلة الوقود اللازم لإدخاله في مدار القمر حوالي 1.5٪
- تبلغ كتلة الإنزال والهبوط على القمر حوالي 1.4٪
الكتلة النهائية على القمر 0.5٪ فقط من الكتلة الأولية للصاروخ!
علاوة على ذلك ، تساهم الصواريخ في الاحتباس الحراري بسبب ثاني أكسيد الكربون2 الانبعاث في الغلاف الجوي.
تم إجراء الكثير من الأبحاث حول هذا الموضوع في السنوات السابقة من قبل العديد من الوكالات والشركات والجامعات والمنظمات الأخرى ذات الصلة بالفضاء - مثل International Space Elevator Consortium (ISEC) ، وهي شركة رائدة في هذا المجال اليوم ، مجموعة LiftPort التي تقود القمر- مفهوم وأبحاث مصعد الفضاء الراسخ ، NSS (الجمعية الفضائية الوطنية) ، ناسا ، وكالة الفضاء الأوروبية ، وكالة استكشاف الفضاء اليابانية (JAXA) وغيرها الكثير - التي انضمت إلى الجهد الهندسي لمصعد فضائي.
في عام 2018 ، أرسلت JAXA ، جنبًا إلى جنب مع جامعة Shizuoka في اليابان ، تجربة مصعد الفضاء القائم على المكعب عبر الأقمار الصناعية إلى الفضاء والتي تضمنت قيادة سيارة مصعد مصغرة بين قمرين صناعيين باستخدام كابل.
في الخمسة عشر عامًا الماضية ، كانت هناك العديد من المسابقات لتطوير مكونات مصعد الفضاء ، بقيادة X prize ، و JSEA (جمعية مصاعد الفضاء اليابانية) ، و BASPEC (تحدي مصعد الفضاء البافاري) وغيرها الكثير.
6.3 معماريات مصعد الفضاء
منذ أن تم اقتراح مصعد الفضاء في الأصل ، تم البحث ونشر العديد من البنى المختلفة. تشتمل جميعها تقريبًا على نفس المكونات الأربعة الأساسية:
- المحطة الأساسية - مرساة على السطح
- الثقل الموازن - محطة فضائية مدارية.
- الحبل (الكابل الرئيسي)
- المتسلق (عربة المصعد)
كان أحد التحديات الرئيسية هو العثور على مادة كبلية يمكنها تحمل قوى التوتر الشديدة ولكنها أيضًا تتحمل بيئة الفضاء القاسية. حتى السنوات القليلة الماضية ، كانت المادة الرئيسية المستهدفة هي الأنابيب النانوية الكربونية. هذه الخيوط التي تشبه الأنابيب النانومترية ، إذا كانت نقية وبدون أي عيوب ، يمكن أن تتوافق مع متطلبات الشد. ولكن ، حتى بعد عقود من البحث والتطوير في العديد من المعامل البحثية حول العالم ، لا يزال هناك من يعرف كيف يصنع مادة نقية بما يكفي لأكثر من بضع عشرات من السنتيمترات ، ناهيك عن آلاف الكيلومترات. ومع ذلك ، لا تزال الأنابيب النانوية الكربونية قيد البحث وتتحسن طرق التصنيع على مر السنين.
نظرًا لأن كبل المصعد الفضائي يجب أن يدعم كتلته ضد جاذبية الأرض على طول الطريق من الأرض إلى المدار الثابت بالنسبة للأرض وإلى الفضاء ، فإن قوة الشد للكابل تعد تحديًا كبيرًا قيد البحث. يصعب تقدير كتلة الكبل بدقة نظرًا لأنه يعتمد على البنية النهائية للنظام بأكمله. في ظل الافتراضات المعقولة للهندسة المعمارية ، تبلغ القوة المقبولة اللازمة للكابل حوالي 50 جيجا باسكال (أي 50,000 ميجا باسكال ، أي أكثر من 490 غلافًا جويًا) ، لذا فإن الكابلات الفولاذية أو أي كابلات تستخدم للمصاعد على الأرض اليوم ليست قوية بما يكفي.
مادة أخرى تم بحثها حديثًا قد تكون الإجابة هي الجرافين البلوري الأحادي. كما هو الحال مع الأنابيب النانوية الكربونية ، يعد الجرافين البلوري الأحادي أحد المواد التي يتم البحث عنها حاليًا والتي يمكنها تحمل متطلبات التوتر الشديد ، ويرجع ذلك أساسًا إلى أنها مادة ثنائية الأبعاد بسماكة جزيء تقريبًا (يشار إليها أحيانًا باسم "جزيء مقياس كبير"). وبالتالي ، فإن وزنه يكاد يكون مهملاً حتى بالنسبة لعدة كيلومترات من الطول. تم البحث بنجاح عن هذه الصفائح من المواد لتكون عالية المتانة وقوية ومقاومة للإجهاد ، ويتم اختبارها الآن بأطوال أطول وأطول ومعدلات تصنيع - تم اختبارها حاليًا لمقاومة الشد البالغة 2 جيجا باسكال.
6.4 الصيانة الذاتية
نظرًا لأن مصعد الفضاء سيتعرض لبيئة فضائية قاسية ، بما في ذلك الإشعاعات وتأثيرات الحطام الفضائي الصغيرة (على سبيل المثال ، أي شيء من النيازك الصغيرة إلى خردة فضائية من صنع الإنسان في مدار حول الأرض) ، فمن الأهمية بمكان أن تكون ذكيًا وسريعًا. وآليات الصيانة المستقلة وغيرها من وسائل الحماية للهيكل بأكمله ، بما في ذلك الكابل (الحبل) بالطبع ، ولكن أيضًا للسيارات (المتسلقون) والمراسي ومصدر الطاقة.
كما نعلم جميعًا للأسف ، يمكن أن تتعرض المصاعد لحوادث أمان خطيرة خلال حياتها. تمثل عمليات السلامة في حالات الطوارئ تحديًا كبيرًا عندما يزيد طول الكابل عن 35,800 كيلومتر وتتحرك سيارة المصعد بسرعات عالية للغاية لازمة للقيام بهذه الرحلة الطويلة في إطار زمني معقول مدته يوم أو يومين. لتقليل المخاطر ، يجب تطوير حلول صيانة فعالة وسريعة ومستقلة تتضمن الصيانة التنبؤية المفصلة.
7. الخلاصة
كل هذه التحديات وغيرها تحتاج إلى أن تعالجها صناعة المصاعد ، التي لديها عقود من الخبرة في نقل الأشخاص والإمدادات والمعدات بأمان وعمودي ويجب أن تأخذ جزءًا كبيرًا من عصر الفضاء الجديد للبشرية. إذا انتظرنا ، فقد يفوتنا المصعد!
لقد جمعنا مهاراتنا لإطلاق المصاعد خارج الغلاف الجوي للأرض ، إلى عصر الفضاء الجديد ونرحب بجميع شركات المصاعد والفضاء التي ترغب في الانضمام إلى المبادرة.
مراجع حسابات
[1] "هندسة الوصول إلى الفضاء المزدوج - الصواريخ ومصاعد الفضاء" ، الدكتور بيتر سوان ، ISEC (الاتحاد الدولي لمصاعد الفضاء) ، ندوة عبر الإنترنت ، يوليو 2021.
[2] الصفحة الرئيسية لـ JSEA (رابطة المصاعد الفضائية اليابانية) jsea.jp
[3] الصفحة الرئيسية لـ BASPEC (تحدي المصعد الفضائي البافاري) baspec.schillergym.de
[4] "المصاعد الفضائية تحصل على أول اختبار في الفضاء" ، مقال بقلم ديفيد غروسمان في مجلة Popular Mechanics ، سبتمبر 2018 ، Popularmechanics.com/space/satellites/a22985989/space-elevators-getting-first-test-in-space/
[5] سلسلة محاضرات وكالة ناسا الفضائية التجارية ، "صناعة الفضاء المليئة بالغرافين ،" 2019. nasa.gov/sites/default/files/atoms/files/space_portal_nixene_publishing.pdf
[6] "هندسة العمارة والميناء المجري"، مايكل فيتزجيرالد، كبير المهندسين المعماريين وعضو مجلس الإدارة، نائب الرئيس التنفيذي والمؤسس المشارك لشركة Galactic Harbour Associates، Inc.، ندوة عبر الإنترنت أغسطس 2020.
[7] SPACEMATDB - قاعدة بيانات مواد الفضاء. spacematdb.com/spacemat
[8] برنامج Arthemis التابع لوكالة ناسا ووسائل الإعلام ذات الصلة. nasa.gov/specials/artemis
[9] "Space Elevator Technology and Hraphene" ، مقابلة مع Adrian Nixon ، الرئيس التنفيذي لشركة Nixor Ltd. ، أغسطس 2018. azom.com/article.aspx؟ArticleID=16371
[10] أثناء إعداد هذه الورقة ، بين 2021-2022 ، عقدنا اجتماعات ذات صلة مع:
• د. بيت سوان ، رئيس ISEC
• الدكتور إلياد بيرتس ، الباحث الرئيسي في مهام الفضاء الجديدة في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا.
• السيد مايكل لين ، الرئيس والمدير الإستراتيجي لمجموعة LiftPort
• العديد من المحترفين الآخرين في مجال الفضاء والمصاعد الذين شاركوا معنا وجهة نظرهم حول المصاعد في عصر الفضاء.
المزيد من الفئة
أخبار يومية