https://frosthead.com

Kosmoslifti ehitamise kavas uus nipp

Kergetel ja uskumatult tugevatel pooldajatel on ülim ehitusmaterjal materjalid, millel on süsiniknanotorud. Need omavahel ühendatud süsiniku molekulide pisikesed silindrid on hüppamas üles kõikjal, alates võistlusrattast kuni biomeditsiiniseadmeni. Ja paljud teadlased on soovitanud seda materjali kasutada pikaajalise unistuse kosmose lifti kohta ilukirjandusest tegelikkuseni viimiseks. Kuid uus uuring viskab kontseptsiooni järjekordse nipi, näidates, et aatomite paigutus pisikestes süsinikustruktuurides võib põhjustada kogu süsteemi kokkuvarisemise, teatas George Dvorsky Gizmodo jaoks .

Seotud sisu

  • See innovaatori mõttega lift peaks olema ümmargune

Kosmoslift töötab täpselt nii, nagu nimigi ütleb, tõstes auto või korpuse Maa pinnalt kosmosesse. See tehnoloogia võiks pöörde kosmosereisidele muuta lihtsamaks ja odavamaks kui tohutute rakettmootorite pardal kosmoselaeva laskmine.

Ideed tutvustas populaarkultuuris esmakordselt Sir Arthur C. Clarke oma 1979. aasta ulmeromaanis Paradiisi purskkaevud, teatas Michelle Z. Donahue Smithsonian.com-ile. Hiljem hüppasid teadlased selle kontseptsiooni kallale ja on aastakümneid lähtunud torni ülesehituse suunas.

Kosmoselifti ehitamine pole väike ülesanne. Põhiidee on see, et kosmoseelement oleks ankurdatud mingisse kohta Maal, ulatudes kosmoses asuva terminalini, mis liigub sünkroonis Maa orbiidi ja pöörlemisega. Kuid kuna kaabel peaks venima kümneid tuhandeid miile, peab materjal olema tööks nii tugev kui ka kerge.

Uues uuringus on aga leitud, et süsiniknanotorud pole ideaalne lahendus. Ehkki perfektselt valmistatud süsiniknanotoru, umbes niidi laius, võib olla auto tõstmiseks piisavalt tugev, siis ühe aatomi valesti paigutamine vähendab selle tõmbetugevust pooleks.

"Ainult [äärmiselt süsihappegaasi nanotorud] suudavad säilitada oma ideaalse tugevuse, " ütleb Feng Ding, Hongkongi polütehnilise ülikooli teadur ja uuringu juhtiv autor Jacob Aron uue teadlase jaoks . "Enamik masstootmises olevaid [süsiniknanotorusid) on väga puudustega ja kvaliteetseid [süsiniknanotorusid] on suures koguses raske toota."

Ding ja tema kolleegid korraldasid arvutisimulatsioone, testides, kuidas enamiku süsiniknanotorude kuusnurkne ruudustik püsiks, kui neid muudetaks. Nad leidsid, et üks aatom, mis on joondamisest väljas, põhjustab nõrkust, mis võib sisuliselt kogu toru lahti pakkida, nagu näiteks kampsunil lahtise niidi tõmbamine, vahendab Aron.

Nanotorude tootmine on alles lapsekingades, mistõttu on mõned halvad torud vältimatud. Kuid see viimane uuring näitab, et need mõned nõrgad lüli võivad potentsiaalselt rikkuda suuremaid struktuure. Isegi kõige optimistlikumad kosmosetõstukite pooldajad on juba ammu teadnud, et selle tegelikuks tegemine on kaugel. Kuid see uuring näitab, et teadlastel on massilise struktuuri püstitamisel veelgi rohkem tõkkeid, kirjutab Dvorsky.

"Kui [süsiniknanotorude] sünteesis pole suuri läbimurdeid, oleks [süsiniknanotorude] kasutamine kosmoseelemendi ehitamiseks äärmiselt keeruline, " räägib Ding Aronile.

Kosmoslifti ehitamise kavas uus nipp