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)

Najčítanejšie na SME Tech


Hlavné správy zo Sme.sk

ŠPORT

Sagan sa nestane celkovým víťazom Tour Down Under, piatu etapu vyhral Porte

Slovenský cyklista ostal lídrom bodovacej súťaže.

SVET

Verejný nepriateľ Soros. Ako Orbán decimuje kritikov

Maďarský premiér si spravil agendu z útokov na migrantov aj médiá.

KOMENTÁRE

Maďari sa už inak ako smiechom brániť nevedia

Antiorbánovský front sa ocitol v situácii, keď vysvetľovanie stratilo význam.

Neprehliadnite tiež

Spravili krok k včasnému odhaleniu rakoviny, krvný test má veľkú úspešnosť

Test dokázal určiť aj päť typov rakoviny, na ktoré doteraz neexistuje skríning.

TECH_FM

Historici sa mýlia, čiernu smrť roznieslo čosi iné

Nový výskum naznačuje, ako sa problém šíril.

NASA testuje jadrový reaktor pre astronautov na Marse

Prvotné testy kompaktného reaktora v americkej Nevade boli úspešné.

Legendárna hra Age of Empires sa vráti v modernom prevedení vo februári

Hru museli v mnohých smeroch prepracovať, aby fungovala na moderných počítačoch.

LG V30 je skoro dokonalý smartfón pre milovníkov multimédií

Špičkový výkon, skvelý fotoaparát a množstvo ďalších superlatív. Aký je nový smartfón od LG v skutočnosti?

Inzercia - Tlačové správy


  1. Egejská riviéra: Ktoré letovisko je pre vás najlepšie?
  2. Slovensko má pralesy, púšť aj kameňopád. Už ste ich videli?
  3. Volkswagen T-Roc: Pre nerozhodných
  4. Leto 2018 v Grécku s odletom z Bratislavy
  5. Dlhopisy 7,25 % p.a. majú najvýhodnejšiu nákupnú cenu v roku
  6. Zelené Grunty vám ponúknu viac, ako očakávate
  7. Kam do tepla v januári?
  8. First moment Turecko: využite zľavy na špičkové hotely
  9. Konzultácia so svetovými odborníkmi dokáže zachrániť život
  10. Divoký Island: cesta ostrovom ľadu a ohňa
  1. Objavte majestátne Tatry kúsok po kúsku
  2. Alarica – new business project in the market of shoes
  3. Ako jazdiť na snehu alebo ľade?
  4. Egejská riviéra: Ktoré letovisko je pre vás najlepšie?
  5. Slovensko má pralesy, púšť aj kameňopád. Už ste ich videli?
  6. Toto tajomstvo vrcholoví športovci dlho skrývali
  7. Vlani sme si vyberali z vyše pol milióna inzerovaných áut
  8. V centre našej pozornosti sú zákazníci. Už 50 rokov
  9. Začiatok roka patrí dani z nehnuteľností
  10. Volkswagen T-Roc: Pre nerozhodných
  1. Egejská riviéra: Ktoré letovisko je pre vás najlepšie? 10 604
  2. Slovensko má pralesy, púšť aj kameňopád. Už ste ich videli? 7 057
  3. Volkswagen T-Roc: Pre nerozhodných 4 903
  4. Tatra banka spustila najmodernejší internet banking pre firmy 3 749
  5. Toto tajomstvo vrcholoví športovci dlho skrývali 3 447
  6. Leto 2018 v Grécku s odletom z Bratislavy 3 143
  7. Kam do tepla v januári? 2 223
  8. First moment Turecko: využite zľavy na špičkové hotely 1 995
  9. Dlhopisy 7,25 % p.a. majú najvýhodnejšiu nákupnú cenu v roku 1 834
  10. Zelené Grunty vám ponúknu viac, ako očakávate 1 118