Vino si tu pe pagina de Facebook pentru o stire de stiinta, explicata simplu, in fiecare zi!
Pagina de Facebook!
În fiecare zi, o nouă fotografie din universul nostru fascinant împreună cu o explicaţie scrisă de către un astronom profesionist: Astronomy Picture Of the Day
   
Fizica Povestita

I
Fizica Povestita

Liftul spatial este mai aproape de realitate

Autor: Presura Cristian

Ideea unui lift spatial pare rupta din povestirile stiintifico-fantastice si chiar este, ea fiind popularizata de catre celebrul scriitor Arthur C Clarke. In viziunea acestuia, un cablu ar atarna pur si simplu din cer si pe el ar circula un lift, transportand turisti spatiali sau astronauti catre hoteluri aflate pe o orbita geostationara. Pe aceste orbite, folosite de satelitii moderni, obiectele raman la aceeasi inaltime fata de Pamant, orbitand efectiv in jurul Pamantului precum Luna.

Desigur, nu exista pe cer nici un punct de care acest cablu spatial ar putea fi atarnat, asa ca Arthur C Clarke a propus ca acest cablu sa fie extins dincolo de orbita spatiala, unde greutatea liftului si a cablului ar putea fi contrabalansata de o alta greutate. Fizicienii au si calculat detaliile tehnice si au ajuns la concluzia ca acest cablu cosmic, pe care se deplaseaza liftul spatial, ar trebui sa se extinda peste 30000 de kilometri de la orbita geostationara catre Pamant si peste 60000 de kilometri de partea cealalta, catre spatiu. Astfel, ne-am putea imagina situatia ca un cablu urias aflat pe orbita geostationara, cu un capat ce atinge suprafata pamantului iar altul matura spatiul cosmic. Pe acest cablu s-ar deplasa liftul cosmic.

Tehnic insa, datorita lungimii sale uriase, un astfel de cablu are o problema majora: ar putea ceda sub propria greutate! Nu e greu de vazut, daca cantarim un simplu lant metalic foarte puternic; acesta are cu usurinta cateva kilograme pe metru, ceea ce ar duce la o greutate totala de aproape un milion de tone! Nu ajuta nici sa punem mai multe lanturi unul langa altul, caci atunci greutatea totala creste cu acelasi factor…

Astfel, zeci de ani, ideea lui Arthur C Clarke a ramas in domeniul imaginarului, pana acum cativa ani, odata cu descoperirea nanotuburilor de carbon. Acestea sunt structuri filamentare de atomi de carbon, de diametre de aproximativ un nanometru (cateva randuri de atomi), dar cu un raport de zeci de milioane intre lungimea si diametrul structurii. Mai mult, rezistenta acestor fire de carbon depaseste de mii de ori pe cea a celui mai bun otel. Astfel, un manunchi de astfel de fire cu un diametru de numai un milimetru poate sustine o greutate de sase tone!

Rezistenta aceasta le face ideale pentru a fi folosite ca materiale pentru cablul liftului spatial. Mai mult, densitatea nanotuburilor de carbon este foarte scazuta (in jur de 1,3 grame pe centimetru cub), ceea ce face ca greutatea proprie totala a cablului sa fie foarte mica. De fapt, folosind datele de mai sus, se poate calcula ca greutatea totala a unui astfel de cablu spatial de diametru de un milimetru este de cateva zeci de tone. Cum am mentionat ca greutatea pe care acest cablu ar putea-o sustine este de sase tone, este clar ca nanotuburile de carbon nu pot fi inca folosite ca si cabluri spatiale, dar si ca ele nu sunt departe de a realiza aceasta performanta.

Incantati de aceste date, cercetatorii japonezi au organizat acum doi ani o conferinta pentru a implementa practic aceasta noua solutie, iar NASA a instituit un nou premiu, in valoare de 4 milioane de dolari pentru prima solutie viabila. Caci, paradoxal, problema majora nu sta in rezistenta nanotuburilor de carbon, ci in lungimea lor! Astfel, desi acestea au raporturi foarte mari intre lungime si diametru, lungimea totala nu depaseste in mod normal cativa milimetri…

Pentru a depasi acest obstacol, profesorul Alan Windle de la Universitatea din Cambridge a venit recent cu o noua solutie: lipirea atomica a acestor nanotuburi de carbon. Luna trecuta, intr-o conferinta in micul stat Luxemburg, acestia si-a prezentat noua tehnologie. Aceasta consta in ‘evaporarea’ in prima instanta a nonutuburilor de carbon, creand un fel de fum gros de astfel de nanotuburi. Datorita fortelor atomice prezente, nanotuburile de carbon se unesc automat unele cu altele in acest fum des, creand fire de lungime si mai mare.

Noua tehnologie nu este foarte efectiva, profesorul Windle creand numai un gram de material intr-o singura zi. El spera insa ca procesul va fi mai rapid odata ce va fi adoptat la scara industriala. Daca este asa, ramane de vazut, dupa cum ramane de verificat si rezistenta noilor ‘lipituri’ intre nanotuburile de carbon, care nu trebuie desigur sa compromita rezistenta originala.

Una peste alta, tehnologia pare sa avanseze in acest domeniu si sa nu ne mire daca, peste cativa ani, fizicienii vor fi in stare sa produca nanotuburi de carbon precum firele textile, de lungimi oricat de mari. In acel moment vom putea spune cu siguranta ca transportul spatial va fi revolutionat, intr-o maniera in care numai scriitorii de science-fiction ar fi putut sa o viseze…

Abonează-te la newletter:

Caută în site



Formular de contact

Advertisment ad adsense adlogger