Vesmírny výťah sa odkladá na neurčito?

Dokázali by ľudia skonštruovať vesmírny výťah z extrémne pevných uhlíkových nanotrubičiek? Táto myšlienka je populárna nielen u autorov science-fiction, existujú už aj seriózne vedecké projekty. Výťah by bol dlhý sto tisíc kilometrov, viedol by od povrchu

Zeme a na orbite by bol upevnený synchrónne s pohybom planéty. Prevážal by kozmický náklad aj návštevníkov, túžiacich po vesmírnych výškach, oveľa hospodárnejšie ako napríklad raketoplány.

Optimizmus bez reálneho základu

Po objave uhlíkových nanotrubíc s nezvyčajne vysokým pomerom sila-hmotnosť niektorí vedci uverili, že by sa ambiciózny projekt vesmírneho výťahu mohol uskutočniť. Optimizmus však teraz schladili výpočty Nicolu Pugna z Turínskej polytechniky v Taliansku. Podľa nich nie sú vlákna dostatočne silné, pretože nevyhnutné poškodenia v nanotrubiciach na úrovni atómov by znižovali pevnosť konštrukcie až o 70 %. Jeho článok sa objaví v júlovom čísle časopisu Journal of Physics: Condensed Matter; predbežne o ňom informovala internetová verzia časopisu Nature.

Vedci sa domnievajú, že najlepším tvarom by bol pás z nanotrubíc široký asi jeden meter a tenký ako papier. Odolával by tlaku najmenej 62 gigapascalov (čo je toľko, ako keby sa o lano preťahovalo dvestotisíc ľudí). Podľa laboratórnych testov môžu jednotlivé nanočastice vydržať v priemere približne 100 GPa; táto nezvyčajná pevnosť pramení z ich kryštalickej štruktúry. Ak však v nanotrubici chýba čo i len jeden uhlíkový atóm, znižuje to jej pevnosť o 30 %. A obrovské množstvo materiálu, vyrobené z takýchto trubíc, je ešte slabšie. Väčšina vlákien z nanotrubíc by preto mala oveľa nižšiu pevnosť ako jeden GPa.

Čo spôsobí chýbajúci atóm

Nedávne merania vysokokvalitných nanotrubíc ukázali, že približne na dĺžke 4 mikrometrov chýba jeden atóm, menej obvyklé sú "výpadky" dvoch a viacerých atómov. Pugno však upozorňuje, že vo vesmírnych mierkach sa takéto chyby stanú nevyhnutnými. S použitím matematického modelu, ktorý sám navrhol, a ktorý sa uplatnil aj pri predpovedaní pevnosti iných materiálov (napríklad nano-kryštalického diamantu) Pugno vypočítal, že chyby v nanotrubiciach nevyhnutne povedú k poklesu ich pevnosti približne o 30 GPa.

Pugno dodáva, že aj bezchybné nanotrubice by v kozme poškodzovali mikrometeority a dokonca aj erózia atómov kyslíka. Môžeme teda skonštruovať vesmírny výťah? "So súčasnými technológiami nikdy," tvrdí taliansky vedec.

Nikdy nehovor nikdy?

Pugnova analýza je samozrejme v rozpore s vyhláseniami Bradleyho Edwardsa, ktorý napísal štúdiu o vesmírnom výťahu pre NASA a potom aj populárnu knihu. Stal sa tak popredným zástancom jeho konštrukcie. Edwards, zakladateľ a prezident spoločnosti Carbon Designs, sa domnieva, že s dostatočnými finančnými prostriedkami dokáže vyrobiť dostatočne pevné vlákna v priebehu troch rokov. Kľúčovým krokom je podľa neho opatrné namotávanie viacerých dlhých nanotrubíc nahusto, čo posilní trecie väzby a zníži tak úlohu jednotlivých nanotrubíc. Pugno však odpovedá, že kritickým poškodeniam sa trubice nevyhnú bez ohľadu na to, ako sú spletené.

Ani laboratórne pokusy príliš optimizmu nedodávajú. Ray Baughman, riaditeľ NanoTech Institute v Dallase, zverejnil minulý rok článok v Science; ukazuje v ňom meter dlhé vlákno skonštruované podľa návrhu Edwardsa. Toto vlákno má pevnosť menej ako 1 GPa, preto Baughama výsledky Nicolu Pugna neprekvapili. Už desaťročia sa vie o citlivosti kryštalických materiálov na poškodenia a o poklese ich pevnosti s narastajúcou veľkosťou, resp. dĺžkou.

Baugham však optimisticky dodáva, že jedného dňa možno nejaké riešenie nájdeme. Vesmírny výťah vraj "určite nebude existovať počas môjho života, netvrdil by som však, že nikdy." (der)

Na spracúvanie osobných údajov sa vzťahujú Zásady ochrany osobných údajov a Pravidlá používania cookies. Pred zadaním e-mailovej adresy sa, prosím, dôkladne oboznámte s týmito dokumentmi.

Najčítanejšie na SME Tech

Hlavné správy zo Sme.sk

DOMOV

Mistrík odstúpil z prezidentského súboja, podporil Čaputovú

Mistríkovo rozhodnutie ocenil aj prezident Kiska a tiež podporil Čaputovú.

KOMENTÁR PETRA TKAČENKA

Toto by Čaputová nemala zahodiť

Po dvadsiatich rokoch môže prvé kolo vyhrať blok mimo Smeru a HZDS.

AUTO

Prichádza malé SUV Škoda Kamiq. Aké sú naše prvé dojmy?

Zaboduje priestorom aj bohatou výbavou.

Neprehliadnite tiež

Google chce zmeniť herné odvetvie

Predstavil novú streamovaciu službu Stadia.

Sociálna sieť Google+ prestane fungovať začiatkom apríla 2019.
Prelet okolo rovníka, záber vznikol zo vzdialenosti 13 kilometrov.

Ľudia, ktorí po eskalátore kráčajú, sú tak trochu sebci

Ľudia v stoji potrebujú menej priestoru.

Ako používate eskalátor? Stojíte alebo kráčate po ľavej strane?
Karen Uhlenbecková.
Ilustračné foto.

Inzercia - Tlačové správy

  1. Premýšľate o aute do 10 000 eur? Poradíme vám, ako nenaletieť
  2. Žiaci sa šikanovali, dnes si pomáhajú. Pomohlo sedem krokov
  3. Doplňte si knižnicu o svetovú klasiku už od 99 centov
  4. Investment Advisory Guide for Slovakia
  5. Jazdili sme na novom Volkswagene T-Cross!
  6. Slovensko čaká najdôležitejšie politické rozhodnutie roka
  7. Obľúbené Tunisko sa vracia do ponuky dovoleniek na rok 2019
  8. Máte pri čítaní „krátke ruky“? Vitajte vo svete štyridsiatnikov
  9. Test LG OLED B8: špičkový 4K televízor za cenu, akú ste nečakali
  10. Netradičná dovolenka? Plavba Stredomorím aj s letenkami v cene
  1. Doplňte si knižnicu o svetovú klasiku už od 99 centov
  2. Žiaci sa šikanovali, dnes si pomáhajú. Pomohlo sedem krokov
  3. Forum Prešov má platné stavebné povolenie a začína s výstavbou
  4. Slávnostná inaugurácia rektora a dekanov fakúlt EU v Bratislave
  5. Investment Advisory Guide for Slovakia
  6. Ako naučiť vaše deti správne zaobchádzať s peniazmi?
  7. Spolupráca Katedry architektúry SvF s mestskou časťou Dúbravka
  8. Ročné cestovné poistenie vás chráni dlhšie a je výhodnejšie
  9. Podmienky predaja spoločnosti s.r.o., ktorá je platcom DPH
  10. Jazdili sme na novom Volkswagene T-Cross!
  1. Slovensko čaká najdôležitejšie politické rozhodnutie roka 24 982
  2. Premýšľate o aute do 10 000 eur? Poradíme vám, ako nenaletieť 23 566
  3. Netradičná dovolenka? Plavba Stredomorím aj s letenkami v cene 19 041
  4. Prievidzská firma je malý zázrak. Uznáva ju americké letectvo 15 290
  5. Test LG OLED B8: špičkový 4K televízor za cenu, akú ste nečakali 13 412
  6. Obľúbené Tunisko sa vracia do ponuky dovoleniek na rok 2019 12 427
  7. Máte pri čítaní „krátke ruky“? Vitajte vo svete štyridsiatnikov 6 630
  8. Žiaci sa šikanovali, dnes si pomáhajú. Pomohlo sedem krokov 5 061
  9. Príspevok až 1750 € môžu získať záujemcovia o solárne kolektory 4 481
  10. Ako veľmi eko sa dá byť vo firme s 2 300 zamestnancami? 3 618