Ruimtelift gaat zwabberen
(NRC 22-1-2009)
Herbert Blankesteijn
In de toekomst zou een rechtopstaand, tot buiten de dampkring reikend koord het transport naar de ruimte routine kunnen maken. Maar er zijn onverwachte problemen bij deze 'ruimtelift.' Als hij te snel stijgt zal de liftcabine de kabel ongecontroleerd laten zwabberen.
Een rechtopstaand touw, dat hoort niet te kunnen. Toch zeggen alle deskundigen dat het wel kan. En dat zou wel uitkomen, nu de dagen van de Space Shuttle zijn geteld.
Een cruciaal gebied voor de ruimtelift is de geostationaire baan op 36.000 km hoogte. Een object in die baan draait precies met de Aarde mee. Wie in een denkbeeldige, oneindig hoge paal klimt, zal op 36.000 km geen zwaartekracht meer ervaren. Deze kracht is er nog wel, maar wordt gecompenseerd door de middelpuntvliedende kracht tengevolge van de draaiing van de Aarde. Voorbij de geostationaire baan zal de middelpuntvliedende kracht groter zijn dan de zwaartekracht. Wie zo ver in de paal klimt, word weggeslingerd, de ruimte in.
Een paal is te zwaar en niet sterk genoeg; een touw trouwens ook. Deskundigen denken de laatste jaren aan een lint, gemaakt van de veelbesproken, magische koolstofnanobuisjes. Zo'n lint zou vanuit een baan rond de Aarde tegelijkertijd moeten worden op- en neergelaten, tot ver voorbij de geostationaire baan. Een contragewicht op ongeveer tweemaal die hoogte zou het lint strak moeten spannen, als de draad van een kogelslingeraar. Een lift zou rustig omhoog kunnen reizen zonder een ontsnappingssnelheid van 12 km per seconde te hoeven bereiken. Geostationaire satellieten zouden op 36.000 km kunnen worden afgezet. Sondes voor interplanetaire missies zouden doorreizen naar het contragewicht en daar het heelal in worden gezwiept.
Prachtige ideeën - de praktijk is natuurlijk weerbarstiger. Er is nog geen meter van dat lint gemaakt. Onduidelijk is hoe het lint zou lijden onder stormen, bliksem of ruimtegruis.
Door een rapport in december van twee Canadese ingenieurs is iets anders wel duidelijk geworden. De bewegingen van de lift zouden trillingen in het lint veroorzaken. Terwijl de lift stijgt moet zijn zijwaartse snelheid toenemen van bijna 500 meter per seconde (de snelheid waarmee het aardoppervlak ronddraait) tot ruim 3 km per seconde (de snelheid in de geostationaire baan). Daartoe moet het lint de liftcabine naar opzij duwen - werk waar een lint niet goed in is. Het zal in trilling raken, en bij een lint van tienduizenden kilometers zal de boel tientallen kilometers heen en weer zwabberen. Dat maakt het ontwijken van onweerswolken en ruimtepuin, en ook het netjes afzetten van satellieten, veel lastiger.
Een remedie is volgens de onderzoekers: minder snel omhoog. De reis naar 36.000 km zou dan geen negen maar bijvoorbeeld vijftien dagen duren.
Herbert Blankesteijn
In de toekomst zou een rechtopstaand, tot buiten de dampkring reikend koord het transport naar de ruimte routine kunnen maken. Maar er zijn onverwachte problemen bij deze 'ruimtelift.' Als hij te snel stijgt zal de liftcabine de kabel ongecontroleerd laten zwabberen.
Een rechtopstaand touw, dat hoort niet te kunnen. Toch zeggen alle deskundigen dat het wel kan. En dat zou wel uitkomen, nu de dagen van de Space Shuttle zijn geteld.
Een cruciaal gebied voor de ruimtelift is de geostationaire baan op 36.000 km hoogte. Een object in die baan draait precies met de Aarde mee. Wie in een denkbeeldige, oneindig hoge paal klimt, zal op 36.000 km geen zwaartekracht meer ervaren. Deze kracht is er nog wel, maar wordt gecompenseerd door de middelpuntvliedende kracht tengevolge van de draaiing van de Aarde. Voorbij de geostationaire baan zal de middelpuntvliedende kracht groter zijn dan de zwaartekracht. Wie zo ver in de paal klimt, word weggeslingerd, de ruimte in.
Een paal is te zwaar en niet sterk genoeg; een touw trouwens ook. Deskundigen denken de laatste jaren aan een lint, gemaakt van de veelbesproken, magische koolstofnanobuisjes. Zo'n lint zou vanuit een baan rond de Aarde tegelijkertijd moeten worden op- en neergelaten, tot ver voorbij de geostationaire baan. Een contragewicht op ongeveer tweemaal die hoogte zou het lint strak moeten spannen, als de draad van een kogelslingeraar. Een lift zou rustig omhoog kunnen reizen zonder een ontsnappingssnelheid van 12 km per seconde te hoeven bereiken. Geostationaire satellieten zouden op 36.000 km kunnen worden afgezet. Sondes voor interplanetaire missies zouden doorreizen naar het contragewicht en daar het heelal in worden gezwiept.
Prachtige ideeën - de praktijk is natuurlijk weerbarstiger. Er is nog geen meter van dat lint gemaakt. Onduidelijk is hoe het lint zou lijden onder stormen, bliksem of ruimtegruis.
Door een rapport in december van twee Canadese ingenieurs is iets anders wel duidelijk geworden. De bewegingen van de lift zouden trillingen in het lint veroorzaken. Terwijl de lift stijgt moet zijn zijwaartse snelheid toenemen van bijna 500 meter per seconde (de snelheid waarmee het aardoppervlak ronddraait) tot ruim 3 km per seconde (de snelheid in de geostationaire baan). Daartoe moet het lint de liftcabine naar opzij duwen - werk waar een lint niet goed in is. Het zal in trilling raken, en bij een lint van tienduizenden kilometers zal de boel tientallen kilometers heen en weer zwabberen. Dat maakt het ontwijken van onweerswolken en ruimtepuin, en ook het netjes afzetten van satellieten, veel lastiger.
Een remedie is volgens de onderzoekers: minder snel omhoog. De reis naar 36.000 km zou dan geen negen maar bijvoorbeeld vijftien dagen duren.
interesant!
BeantwoordenVerwijdereninteresant!
BeantwoordenVerwijderen