Frage:
Welche technologischen Hindernisse müssen wir überwinden, um einen Weltraumaufzug zu bauen?
berry120
2013-07-17 01:58:20 UTC
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Das Konzept eines Weltraumaufzugs scheint zumindest vorerst immer noch auf Fiktion beschränkt zu sein. Ich habe jedoch gehört, dass einige Quellen behaupten, Kohlenstoffnanoröhren könnten das erste Material sein, das stark genug ist, um eines zu konstruieren.

Ist dies der Fall oder sind sie immer noch nicht stark genug? Und wenn ja, ist das Material das einzige wirkliche technologische Hindernis für den Bau einer solchen Struktur, oder gibt es andere wichtige Probleme, die ebenfalls überwunden werden müssen?

Drei antworten:
#1
+18
PearsonArtPhoto
2013-07-17 07:50:27 UTC
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(mit beträchtlicher Hilfe von "Warum wir wahrscheinlich nie einen Weltraumaufzug bauen werden")

Sie haben eine gute Grundlage für die erste und größte Herausforderung geschaffen , nämlich das Material für das Kabel selbst. Carbon Nanbotubes sind die beste Substanz, die wir kennen, um einen Space Elevator zu bauen. In ihrer reinsten Form haben sie eine Zugfestigkeit von über 100 GPa. Die genaue Anzahl variiert, aber der allgemeine Konsens von 130 GPa würde zu einem sicheren Aufzug führen. Die nächste Herausforderung besteht darin, ein Kabel mit der erforderlichen Länge zu bauen und zu einem funktionsfähigen Kabel zu kombinieren, was keine leichte Aufgabe ist.

Das zweite wichtige Hindernis besteht darin, das Kabel stabil zu halten. Es würde mit der Zeit vibrieren, was die Verwaltung des Kabels ziemlich schwierig machen könnte. Fügen Sie im Weltraum bereits Trümmer hinzu (eine Tonne), und es wäre äußerst herausfordernd. Das Kabel während des Kletterns ruhig zu halten, würde eine beträchtliche Zeit in Anspruch nehmen, möglicherweise bis zu einem Monat, um in die Umlaufbahn zu gelangen.

Dann gibt es die Probleme, wo der Weltraumaufzug gebaut werden soll, die Sicherheit und andere verwandte Probleme. Es ist ein äußerst herausforderndes Problem.

Es gibt einige Hoffnungen, vor allem beim Bau eines Aufzugs auf dem Mond, dem Mars oder ähnlichen Orten. Tatsächlich könnte man mit leicht verfügbarer Technologie um den Mond herum gebaut werden, und damit gibt es weit weniger gesellschaftliche Probleme als auf der Erde. Um die Erde herum wäre zumindest in absehbarer Zeit ziemlich schwierig.

Ganz zu schweigen von der Gefahr von Weltraummüll. Ich denke, dies ist die größte Barriere für den Weltraumaufzug. Persönlich glaube ich nicht, dass es überhaupt eine tragfähige technologische Idee ist.
#2
+8
Erik
2013-07-17 09:01:36 UTC
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Die technologischen Hindernisse für den Bau eines Weltraumaufzugs hängen stark vom ausgewählten Standort ab. Damit meine ich, von welchem ​​Planeten oder Mond Sie sich "erheben". Dies hängt direkt mit der Masse des Körpers und seinem Durchmesser zusammen.

Der Bau eines terrestrischen Weltraumaufzugs ist also wahrscheinlich mehrere Jahrzehnte entfernt - zumindest. Aber die Technologien existieren heute, um einen Mondraumaufzug zu bauen. Im Gegensatz zu einem terrestrischen Weltraumaufzug hat ein Mondraumaufzug viel geringere Anforderungen an die Zugfestigkeit, die innerhalb der heutigen technologischen Grenzen liegen.

Natürlich hat ein Mondraumaufzug im Vergleich zu Raketen auch viel kleinere Vorteile.
#3
+2
jaked122
2013-12-16 16:33:41 UTC
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Die vorliegenden Probleme, zumindest die Zugfestigkeit, können verringert werden, indem etwas anderes gebaut wird, das ebenfalls kühl und ausreichend geräumig ist. Die Raumwelle.

Ich meine, ich mag es, aber was wir uns in den nächsten zehn Jahren wahrscheinlich ansehen werden, ist eher ein Railgun-Start. Leider besteht ein ziemlicher Konsens darüber, dass Kohlenstoffnanoröhren nicht stark genug sind, dass die Weltraummüllteile furchterregend sind (ich frage mich warum?) Und dass dies im Allgemeinen die Rotation der Erde aus dem Gleichgewicht bringen könnte (pfft, absolut wert)

Da Weltraummüll den Aufzug leicht treffen könnte und ein kleiner Aufprall ausreichen würde, um ihn zu beschädigen, müssen Sie ihn zu enormen Kosten reparieren. Ein etwas größerer Einfluss und die gesamte Struktur könnte zusammenbrechen. Wo hast du das Ungleichgewicht der Rotation gehört? Ich habe noch nie davon gehört. (Ich bin wirklich neugierig)
Ich bin auch sehr skeptisch gegenüber der Rotation der Erde, die ohne Quelle aus dem Gleichgewicht gerät. Ein Weltraumaufzug, der überhaupt machbar war, hätte im Vergleich zum Rest der Erde eine unbedeutende Masse / Drehimpuls. Ich würde mir vorstellen, dass ein einzelner Berg weitaus mehr Wirkung hat. Während es wahr ist, dass der Weltraumaufzug das Rotationszentrum der Erde leicht verschieben würde, tut dies auch eine Person, die aufsteht. Ich kann mir nicht vorstellen, dass der Effekt spürbar oder vielleicht sogar messbar wäre.
@Shufflepants Ich kann mich ehrlich gesagt nicht erinnern, das gesagt zu haben. Ich vermute, dass ich die Konsequenzen einer Veränderung des Gleichgewichtszentrums der Erde gemeint habe.
@jaked122 Und mein Punkt ist, dass es sich so geringfügig ändert, dass es bis zu dem Punkt unermesslich ist, an dem es nicht erwähnenswert ist. Die Art und Weise, wie Sie es formuliert haben, lässt es wie eine große Katastrophe klingen. Aber im Vergleich zu den tatsächlichen Auswirkungen, die es haben wird, haben Sie vielleicht gesagt, dass das Fahren eines Muldenkippers zu der Stelle, an der der Aufzug gebaut wird, die Erdrotation aus dem Gleichgewicht bringt. Es ist irreführend.
@Shufflepants Das merke ich jetzt, aber ich frage mich, warum ich das damals gedacht habe.
Das Problem mit einer Railgun ist, dass Sie entweder ein vakuumgefülltes Railgun-Rohr benötigen, um den größten Teil der Atmosphäre zu erreichen, andernfalls verlieren Sie Ihre gesamte Energie durch Luftwiderstand. Eine Raumwelle zu bauen und eine Railgun hinein zu setzen, scheint eine plausible Idee zu sein - solange die Idee einer Raumwelle funktioniert. Oder Sie können das Ende eines Weltraumaufzugskabels an der Oberseite einer Raumwelle befestigen.


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