یک ریاضیدان و یک مهندس مکانیک در دانشگاه جان هاپکینز در ایالات متحده پیشنهاد کرد تا زمانی که سازندگان آسانسور روش های بیولوژیکی بیشتری را در پیش بگیرند ، ارزیابی ریسک را تنظیم کنند و برخی از روبات های تعمیر خودکار را بسازند ، در آینده نزدیک فضا ایجاد می کنند. آسانسور کاملاً امکان پذیر است.
اخبار فناوری سینا به وقت پکن در تاریخ 11 ژوئن ، بر اساس گزارش رسانه های خارجی ، از مدت ها قبل آسانسورهای فضایی یکی از موضوعات داستان علمی در زندگی واقعی بوده اند و این نیز امکان سنجی ناسا و سایر مسسات است. موضوع تحقیق اتفاق نظر فعلی مهندسان این است که آسانسورهای فضایی ایده بسیار خوبی است ، اما روند ساخت شامل فشار و فشار زیادی است و مواد موجود نمی توانند نیازهای آنها را برآورده کنند.

با این حال ، یک ریاضیدان و یک مهندس مکانیک در دانشگاه جان هاپکینز در ایالات متحده پیشنهاد کردند تا زمانی که تولید کنندگان آسانسور روش های بیولوژیکی بیشتری را در پیش بگیرند ، ارزیابی ریسک را تنظیم کنند و برخی از روبات های نگهداری خودکار را بسازند ، آنها آینده ای را می سازند. آسانسورهای فضایی کاملاً امکان پذیر است.

در یک گزارش تحقیقاتی ، نویسندگان Dan Popescu و Sean Sun طراحی آسانسور فضایی را شبیه سازی کردند ، که حداکثر تنش و حداکثر کشش را بر اساس ساختارهای بیولوژیکی (به عنوان مثال ، رباط ها و تاندون ها) پیدا کرد. نسبت مقاومت پسوند محاسبه می شود. این بسیار بالاتر از نسبت تنش به مقاومت مورد استفاده در مهندسی است و توانایی مواد در جذب نیرو حداقل دو برابر نیروی شکستن است.

محققان اظهار داشتند که نسبت شدت تنش مانند این برای پروژه های معمولی مهندسی عمران قابل قبول است ، اما برای ساختمان های بزرگ ، این نسبت برای کنترل احتمال خرابی بسیار سخت است. شایان ذکر است که آسانسور فضایی بسیار بزرگ است و ممکن است بزرگترین سازه ساختمانی باشد که توسط بشر ساخته شده است.

ساخت آسانسورهای فضایی باعث می شود انسان و مواد فضایی به خارج از جو زمین منتقل شوند. در برخی از طرح های آسانسور فضایی ، هیچ اشاره ای به لزوم استفاده از راکت نشده است. اولین مفهوم آسانسور فضایی توسط دانشمند روسی ، کنستانتین سیولکوفسکی در سال 1895 ارائه شد.

از سال 1895 ، دانشمندان به اصلاح طراحی آسانسورهای فضایی ادامه دادند ، اما طرح اولیه آسانسور تغییری نکرده است. آسانسور فضایی حاوی یک کابل است که روی زمین جامد است و معمولاً به سمت بالا در مدار زمین ثابت امتداد می یابد - حدود 35786 کیلومتر از زمین فاصله دارد.

در انتهای بالای کابل تعادل قرار دارد ، گرانش و نیروی گریز از مرکز به بیرون باعث کشش کابل می شوند و یک محفظه بار را در امتداد کابل قرار می دهد که به سمت بالا و پایین کابل حرکت می کند. مشکل اصلی این آسانسور فضایی این است که فشار وارد شده روی کابل بسیار طولانی بسیار زیاد است و در حال حاضر هیچ چیزی برای مقاومت در برابر آن کافی نیست.

در چند دهه گذشته ، چندین مسابقه و طرح بزرگ طراحی برای حل این مشکل برگزار شده است ، اما تاکنون هیچ کس موفق نبوده است. راه حل پیشنهادی اخیراً پروژه Google X بود که توسط گوگل در سال 2014 راه اندازی شد ، اما هیچ کس نتوانست کابلهای نانولوله کربنی فوق العاده قدرت به طول بیش از 1 متر تولید کند و طرح ساخت آسانسور فضایی متوقف شد.

این قابل درک است که نانولوله های کربنی امید زیادی برای آسانسور فضایی است آسانسور برند word مهندسان ، اما این امید ممکن است از بین برود. یک مدل تحقیقاتی سال 2006 پیش بینی کرد که باید نقص خاصی در کابل نانولوله به طول حدود 100000 متر وجود داشته باشد که باعث کاهش مقاومت کلی کابل به میزان 70٪ شود.

Propscu راه حل متفاوتی در گزارش تحقیق ارائه داد. اگرچه از نظر تئوری نانولوله های کربنی بهترین انتخاب برای کابل های آسانسور فضایی هستند ، اما فناوری فعلی نمی تواند نانولوله های کربنی را با طول بیش از چندین سانتی متر تولید کند ، بنابراین از نانومتر کربن استفاده می شود. امکان ساخت آسانسور فضایی وجود ندارد. با این حال ، او پیشنهاد استفاده از برخی مواد ترکیبی - نانولوله های کربنی همراه با مواد دیگر را داد ، اگرچه مقاومت نسبت به نانولوله های کربنی خالص ضعیف تر است ، اما ما از مکانیزم های خود ترمیم برای تقویت مقاومت مواد برای اطمینان از ثبات فوق العاده استفاده می کنیم. ساختمان.

این مکانیسم خود ترمیم بسیار مهم است و محققان طرحی از کابل را ارائه می دهند که جهت آن را به دو قسمت بالا و به یک سری "بخشهای انباشته شده" تقسیم می کند. به طور جانبی ، به یک سری "رشته های کابل موازی" تبدیل می شود. هر رشته رشته کابل از کار بیفتد ، این وضعیت اغلب رخ می دهد ، نفوذ آن به بخش پشته خود محدود می شود و وزن بار بلافاصله به کابل موازی تقسیم می شود تا زمانی که ربات تعمیر برای رسیدن جایگزینی

محققان خاطرنشان كردند كه با این "سازوكار تعمیر خودكار" ، آسانسورهای فضایی می توانند قابلیت اطمینان را در سطح تنش بالا تضمین كنند ، و در عین حال ، می توانند از مواد با مقاومت كمتر ساخته شوند ، كه این امر عملی بودن را نزدیك تر می كند.

پروپسکو اشاره کرد که اساس همه این مدل های آسانسور فضایی نسبت تنش به تدریج کاهش یافته ، ترکیبی از استانداردهای طراحی مهندسی و اصول بیولوژیکی است. وی تأكید كرد كه تاندونهای آشیل انسان و ستون فقرات می توانند فشارهای عظیم را تحمل كنند ، بسیار نزدیك به مقاومت كششی آنها ، كه بیشتر از تنشهایی است كه مهندسان برای تولید فولاد طراحی می كنند.

دلیل اصلی این است که ، حداقل تا حدی ، تاندون ها و ستون فقرات قدرت ترمیم خود دارند ، که در مواد فولادی کم است. محققان بر این باورند که افزودن مکانیسم های بیولوژیکی تاندون ها و ستون فقرات به طراحی آسانسور فضایی به این معنی است که منتظر مواد جدید آینده نگرانه نیستیم.

Propscu گفت: "ما معتقدیم که سازه های ساختمانی فوق العاده بزرگ مانند آسانسورهای فضایی باید احتمال خرابی قطعات را کاملاً در نظر بگیرند و همچنین به مکانیسم خود ترمیم برای جایگزینی اجزای آسیب دیده نیاز دارند. این اطمینان حاصل می کند که آسانسور فضایی تحت بار زیاد است. بدون آسیب رساندن به یکپارچگی آن ، خراب شود. این بدان معنی است که با استفاده از مواد موجود می توان ابرسازه ها را ساخت! "