الجنس : العمر : 48 مجهول المكان التسجيل : 18/10/2011عدد المساهمات : 168
موضوع: ™¤¦ مصعد الى الفضاء .. Elevator Space ¦¤™ الجمعة 18 نوفمبر 2011, 7:00 pm
™¤¦ مصعد الى الفضاء .. Elevator Space ¦¤™
عندما كتب جول فيرن Jules Verne رائد الخيال العلمي رائعته الشهيرة «من الأرض الى القمر from the Earth to the Moon» قبل حوالى القرن من هبوط الأبوللو على سطح القمر. افتتح بذلك عصر التوقعات العلمية. ويبدو ان كاتب الخيال العلمي آرثر سي كلارك Arthur C. Clarke سيرتقي بهذه التوقعات الى مدارات جديدة اذا تحقق ما كتبه في قصته الشهيرة «ينابيع الفردوس The Fountains of Paradise» والتي نشرها في العام 1979.
في هذه الرواية يتوقع كلارك يوماً تبني فيه البشرية مصعداً الى الفضاء الخارجي Space Elevator.
ويبدو ان حلم كلارك قد وجد طريقه الى عقل احد أبرع المهندسين العاملين في مجال التكنولوجيا الفضائية.
كان ذلك في نهاية التسعينيات من القرن الماضي وتحديداً في العام 1999، عندما أطل على العالم مهندس الفضاء براد ادواردز Brad Edwards طارحاً فكرة المصعد الفضائي في دورية استرونوتيكا Astronautica العلمية.
واذا كان كلارك قد ألهم ادواردز، إلا أن الفكرة تعود في اصلها الى العالم الروسي وصاحب الرؤية المستقبلية الثاقبة قسطنطين تسيولكوفسكي Konstantin Tsiolkocsky الذي تخيّل في العام 1895 برجاً عالياً يصل رأسه الى الفضاء الخارجي. وأثناء صعود المصعد داخل البرج وعند وصوله الى ارتفاع 22.000 ميل فوق الأرض تختفي الجاذبية ويسبح ركاب المصعد في حالة من انعدام الجاذبية.
وكالة الفضاء الاميركية ناسا Nasa
بعد ان قدم ادواردز اطروحته عن المصعد الفضائي Space Elevator في دورية استرونيكا عام 1999، امضى حوالى السنتين في كتابة خطة تفصيلية لوكالة الفضاء الاميركية ناسا Nasa.
وتضمنت الخطة تجميع مركبة دافعة Booster على ارتفاع 22.000 ميل فوق سطح الأرض وتحمل اسطوانتين يصل عرض الواحدة الى 5-10 إنشات. ويلتف على كل اسطوانة سلك لا يلبث ان ينحل Unwind باتجاه الارض عندما تبدأ المركبة الدافعة الصعود الى ارتفاع 62.000 ميل.
ثم يتم تثبيت الطرف المتدلي لكل سلك بمنصة بحرية عائمة شبيهة بالمنصات المستخدمة للتنقيب عن النفط في البحار.
بعدها تبدأ مركبة صاعدة بتسلق السلكين، منطلقة من سطح المنصة البحرية، واثناء صعودها تقوم بتشبيك السلكين ببعضهما البعض. وتستمد المركبة الصاعدة طاقتها من شعاع ليزر ينطلق من سطح المنصة البحرية ويبقى مسلطاً طيلة فترة الصعود على خلايا ضوئية مركزة في اسفل المركبة الصاعدة.
وتقوم هذه الخلايا بتحويل طاقة الليزر الى طاقة كهربائية لتقوم بالتالي بتغذية المحركات الكهربائية المسؤولة عن دفع المركبة الصاعدة الى الأعلى.
ثم يبدأ ارسال مركبات صاعدة الواحد تلو الاخرى حتى يصل عددها الى 229 واحدة، تقوم كل واحدة منها باضافة أسلاك جديدة حتى يصل عرض شبكة الاسلاك الى حوالى 3 أقدام وبسماكة رقيقة جداً (أقل من سماكة الصفحة التي تطالعونها الآن).
وتجتمع كل الصاعدات (230 واحدة) تحت المركبة الدافعة لتشكل بأوزانها مجتمعة عاملاً لتثبيت شبكة الاسلاك الممتدة من المركبة الصاعدة نزولاً الى مسافة 62.000 ميل الى المنصة البحرية العائمة.
اسطول من الصاعدات
في المراحل الاولى لمشروع المصعد الفضائي يمكن لكل صاعدة أن تصل حمولتها الى 13 طن، وسرعتها اثناء الصعود الى 125 ميل/ الساعة لتصل الى الارتفاع المطلوب في مدة 7 أيام.
وهناك يتم وضع الصاعدات في مواقف مدارية Parking Orbits. وبعد إضافة المزيد من شبكات الأسلاك يمكن إعادة تجميع الصاعدات وارسالها الى الأسفل.
وعند امتلاك العدد الكافي من الصاعدات وشبكات الاسلاك الضرورية للحفاظ على خطوط مفتوحة للصعود والهبوط. يصبح لدى القيمين على المشروع القدرة على إنجاز أعمال غير محدودة في الفضاء.
والآن يتم التفكير بحسنات المصعد الفضائي الذي سيسمح بإطلاق مشاريع متنوعة مثل إرسال أقمار إصطناعية شمسية يمكنها التقاط أشعة الشمس وتحويلها ليلاً ونهاراً الى الأرض ليصبح هناك مصدر لا ينضب من الطاقة.
ولإقامة مصانع ضخمة في جو من انعدام الجاذبية يسمح ببناء كل صنوف المركبات الفضائية العملاقة، وربما تجميع فنادق ومحطات الفضاء بكلفة قليلة جداً نسبياً، عوض نقل مكوناتها بالصواريخ مرتفعة الكلفة.
وسيتيح مصعد الفضاء فتح أبواب السياحة الفضائية الرخيصة أمام جميع فئات الناس عوض اختصارها، كما هو الحال اليوم على الاغنياء فقط.
وبسبب انخفاض كلفة ايصال الحمولات الى الفضاء الخارجي سيصبح بإمكان الوسط العلمي إرسال العديد من المراقب والتلسكوبات لوضعها في المدار حول الأرض ما يسرّع من عمليات استكشاف الكون.
وسيساعد مصعد الفضاء على نشر أنظمة مراقبة تغطي الأرض كلها، وذلك لضمان متابعة التحولات البيئية على كوكبنا بشكل شامل وواف.
ومشكلة النفايات الفضائية هي الأقمار الاصطناعية التي خرجت من الخدمة ولا تزال تدور في مداراتها. إضافة الى بقايا عمليات غزو الفضاء والقطع التي إنفصلت عن المحطات أو المركبات. والتي يشكل وجودها خطراً داهماً على أي عمليات إستكشاف مستقبلية. كل هذه الامور سيكون بالامكان التعاطي معها بفعالية اكبر عند وجود مصعد فضائي قادر على إرسال مركبات خاصة لجمع وتدمير هذه النفايات.
كما أن حلم البشرية بإقامة مناجم على الكويكبات الغنية جداً بالمعادن الثمينة سيكون ممكناً، وذلك برفع كل مكونات آلات الحفر وتجميعها في الفضاء الخالي من الجاذبية ومن ثم إرسالها على متن مركبات خاصة الى الكويكبات القريبة من الأرض.
واخيراً وليس آخراً، سيكون بالإمكان تجميع اساطيل من الكوربات التي ستنقل مئات البشر الى كوكب المريخ، حيث ستقام هناك مستعمرات بشرية دائمة.
الصعوبات!!
يطمح براد ادواردز الى وضع المنصة البحرية العائمة التي ستشكل نقطة الانطلاق لمصعد الفضاء في مكان ما في المحيط الهادئ عند خط الاستواء امام الشواطئ الاميركية الجنوبية. فهذه المنطقة تتمتع بطقس جيد ورياح هادئة ورحلات الطيران المدني فيها قليلة، ما يخفض من امكانية اصطدام الطائرات بشبكات الاسلاك الخاصة بالمصاعد الفضائية.
وحتى ذلك اليوم الذي يبدأ فيه مصعد الفضاء برحلات منتظمة من والى الفضاء الخارجي، والذي يتوقع ادواردز ان يكون احد ايام العام 2019، اي بعد 14 سنة من الآن، يعمل ادواردز على معالجة الصعوبات التي تعرض مشروعه، ولعل الصعوبة الاولى واالأكبر هي اختراع المادة التي ستتكون منها شبكة الاسلاك التي ستمتد من المنصة البحرية العائمة الى الفضاء الخارجي.
ويراهن ادواردز على انابيب الكاربون النانوية (فائقة الصغر) التي استطاعت مختبرات عديدة في التسعينيات من تصنيعها. فهذه الانابيب تتمتع بصلابة تصل الى 100 ضعف صلابة الفولاذ، بينما لا يتحاوز وزنها 1/6 وزن الفولاذ.
لكن المشكلة الكبيرة تكمن في عدم وجود مختبر قادر على صناعة اسلاك طويلة من هذه الانابيب ويعتقد كثيرون ان الامر يستغرق سنوات عديدة قبل الحصول على شبكات اسلاك طويلة قادرة على الامتداد الى 62.000 ميل.
اذ ينظر ادواردز بتفاؤل الى امكانية تذليل كل الصعوبات التي تنتظره، يستطيع الآن ان يرتاح نوعاً ما بسبب الدعم الذي تلقاه مشروعه من وكالة الفضاء الاميركي، والذي رصد معهد الابحاث العلمية التابع لها مبلغ 500.000 دولار اميركي للبدء بإجراء التجارب الفعلية على مشروع المصعد الفضائي.
وعند النظر الى الكلفة الحالية لإيصال باوند واحد الى الفضاء الخارجي، والتي تتراوح بين 10.00 و40.000 دولار اميركي مقارنة بـ100 دولار فقط للباوند الواحد لدى استخدام المصعد الفضائي، عندها نستطيع ان نفهم تحذير ادواردز للولايات المتحدة الاميركية بضرورة عدم التباطؤ في الشروع بتنفيذ مشرعه الطموح.
فأي دولة تسبق الولايات المتحدة ستتحمل في البدء كلفة قد تصل حسب حسابات ادواردز الى 7 مليارات دولار لإقامة اول مصعد، لكن المصعد الثاني ستنخفض كلفته الى مليارين فقط.
الذي يبني المصاعد الاولى سيستقطب كل الزبائن الحاليين من شركات ودول من الراغبين بإيصال اقمارهم الاصطناعية الى الفضاء بتكلفة بسيطة. عندما يكون الاوان قد فات على الولايت المتحدة.
والادارة الاميركية بالتأكيد تصغي لادواردز لكنها وبالتأكيد ليست الادارة الوحيدة بين دول العالم التي تصغي اليه.
فهل تفاجئنا دولة اخرى بإطلاق مشروع شبيه بمشروع ادواردز؟
موضوع: ™¤¦ مصعد الى الفضاء .. Elevator Space ¦¤™ 
الجمعة 18 نوفمبر 2011, 7:00 pm