مصعد الفضاء

[ربانة]

مصعد الفضاء: تخيل...
http://www.seed.slb.com/ar/images/seedotfive.gif


http://www.seed.slb.com/ar/scictr/watch/elevator/images/elevator2.gif (http://www.seed.slb.com/ar/scictr/watch/elevator/images/space_movie.mov)

إن الفضاء المصطلح المعروف عادة بالحدود النهائية من الممكن جداً أن يصبح الحدود "التالية" بمساعدة إحدى عجائب العلم، وهي مصعد الفضاء. يدّعي الفيزيائي برادلي إدواردز بأن مصاعد الفضاء، و هي مؤهلة لأن تكون واحدة من أعظم التطورات التكنولوجية في تاريخ العالم، قد تصبح حقيقة واقعة خلال خمس عشرة سنة فقط! إن أبحاث العلماء حول شكل جديد لعنصر الكربون يدعى "نانوتيوب"، تمهد الطريق نحو حل نقاط هندسية وميكانيكية صعبة، في الوقت نفسه الذي تحقق فيه نصراً على المتشائمين في هذا المجال.

اضغط على الصورة لتشاهد فيلماً يبين ما قد يبدو عليه بناء مصعد الفضاء
(حجم هذا الفيلم حوالي 4 ميغابايت، لذا فنحن ننصح باستخدام توصيل ذو سرعة عالية، أو كثير من الصبر)
http://www.seed.slb.com/ar/images/seedotfive.gif


http://www.seed.slb.com/ar/scictr/watch/elevator/images/elevator1.jpg


يعود تاريخ أول مناقشة لمصعد الفضاء إلى عام 1895، عندما تصور العالم الروسي "كونستانتين تسيولكوفسكي"، والذي صعقه بناء وصورة برج إيفل، برج إيفل على أنه "قلعة سماوية" في المدار الأرضي..


http://www.seed.slb.com/ar/scictr/watch/elevator/images/elevator4.jpg
شريط مصنوع من ألياف النانوتيوب.

في عام 1975 نشر جيروم بيرسون، من مختبر أبحاث سلاح الجو، مقالاً يحدد فيه معالم هندسة مصعد الفضاء، و هذا ألهم الكاتب "كلارك" ليكتب رواية الخيال العلمي, "ينابيع الجنة", في عام 1978. قدمت هذه الرواية فكرة مصاعد الفضاء للجمهور، مع إشارتها إلى " ألياف النانو الكربونية" و محطات رسو السفن في محيطات مدار الاستواء.
هذا ما سيكون عليه مصعد الفضاء بالضبط، جهاز سيأخذك إلى الفضاء. وبدلاً من إرسال الناس إلى الفضاء بواسطة الصواريخ، فإن لمصعد الفضاء كيبلاً يصل بين سطح الأرض والفضاء مباشرة، مرتبطاً بقمر صناعي يدور حول الأرض. يمكن للمصاعد أن تتحرك صاعدة و هابطة على الكيبل، ناقلة الناس والموارد من وإلى الفضاء. و ستكون تكلفة السفر إلى الفضاء عبر هذه المصاعد جزءاً بسيطاً من تكاليفها بالطرق الحالية. وهذا يفتح المجال لكل الاحتمالات: قواعد فضائية، وإجازات تقضونها في الفضاء، وأكثر!


يتبع ....

[ربانة]

مصعد الفضاء: تخيل...
... ثم اصنع

http://www.seed.slb.com/ar/images/seedotfive.gif


http://www.seed.slb.com/ar/scictr/watch/elevator/images/elevator7.jpg
متسلق آلي يعمل بقوة الليزر يصعد على الشريط مضيفاً ألياف نانوتيوب إضافية لتقوية الشريط..

احدى المشكلات التي تمنع تطور مصعد الفضاء تكمن في كون الفولاذ المستخدم عادة في المصاعد ثقيلاً جداً وليس قوياً بما يكفي. إن معظم الوزن الذي يحمله كيبل المصعد في بناء مرتفع هو وزن الكيبل نفسه. لألياف الأنابيب الكربونية الرفيعة جداً تركيب يشبه الفولرين، و هي تفوق الفولاذ في قوة تحملها بمئات المرات. يتحمل خيط واحد من ألياف أنبوب رفيع جداً ، وقطره يقل عن قطر قلم الرصاص، 20 سيارة بالحجم الطبيعي (أي حوالي 40000 كيلوغرام). و قد أصبحت ألياف الأنابيب الكربونية الرفيعة جداً، بعد أن اكتشفها عام 1991 عالم مايكروسكوب الإلكترون "سوميو إيجيما"، القوة المحركة الأساسية في فكرة مصعد الفضاء.
ما يزال إنتاج ألياف النانوتيوب الكربونية الرفيعة جداً بكميات كبيرة أمراً في غاية الصعوبة. إن التقنيات الحالية ( مثل تبخير قضبان الكربون أو جلب غازات الكربون الساخنة و ربطها لتشكيل هذه الأنابيب الجزيئية)، تنتج كميات ضئيلة قد تكفي لتجارب المختبرات، لكنها لا تكفي لصنع شرائط طويلة. ومع هذا فإن التطورات الجديدة في تكنولوجيا الإنتاج تعد بتقدم سريع.


http://www.seed.slb.com/ar/scictr/watch/elevator/images/elevator6.jpgبناء مصعد الفضاء: يسقط قمر صناعي شريطاً من ألياف نانوتيوب باتجاه الأرض. سيتحرك المصعد عبر الكيبل صعوداً و هبوطاً.

و لصنع مصعد فضاء، يتم إطلاق قمر صناعي إلى المدار الأرضي فوق سطح الأرض ب 35000 كيلومتر.
يقوم القمر الصناعي بإلقاء شريط من ألياف النانوتيوب باتجاه الأرض، بينما يصعد إلى مدار أعلى، و يصل ارتفاعه تدريجياً إلى 100000 كيلومتر في الوقت الذي يصل فيه الشريط إلى سطح الأرض.
يقوم متسلقون آليون، مزودون بأشعة ليزر موجهة من محطة أرضية، بتسلق الشريط و إضافة المزيد من ألياف النانوتيوب لإعطائه قوة أكبر
.تكون المحطة الأرضية موجودة في موقع استوائي بحيث يكون قليل العواصف، وهذا يقلل من مخاطر الصواعق و تلف شريط الألياف.

يقع القمر الصناعي للمدار الأرضي فوق نقطة على خط الاستواء و يدور حول الأرض مرة في اليوم. وبما أن دورانه حول الأرض يستغرق نفس الوقت الذي تستغرقه الأرض في الدوران حول محورها، فإن القمر الصناعي يبقي دائماً فوق نفس النقطة على الأرض. في الصور المتحركة يقع القمر الصناعي ذو اللون البرتقالي و الألواح الشمسية الأرجوانية في مدار الأرض. لاحظ كيف يتواجد دائماً فوق نقطة في المحيط الهندي.

لمشاهدت الفلاش المرفق فهو على الرابط التالي اضغط على هنا (http://www.seed.slb.com/ar/scictr/watch/elevator/build.htm)

تقع المحطة الفضائية في مدار الأرض السفلي، بارتفاع حوالي 200 كيلومتر. تحتاج هذه المحطة إلى حوالي 90 دقيقة لتدور مرة حول الأرض. أما القمر، و الذي يظهر في الجزء العلوي من الصور المتحركة، فيبعد مسافة 390000 كيلومتر و يحتاج إلى 29 يوماً ليدور حول الأرض. بينما يقع القمر الصناعي للمدار الأرضي على ارتفاع 35000 كيلومتر، وهو البعد اللازم لفترة دوران يوم واحد..




http://www.seed.slb.com/ar/scictr/watch/elevator/images/elevator8.jpgالمحطة الأرضية لمصعد الفضاء هي عبارة عن رصيف تنقيب عن النفط بعيد عن الشاطىء، و قد تم إعادة استخدامه.


سيوفر مصعد الفضاء حال إتمامه طريقة سهلة ومخفضة التكاليف لنقل الناس والبضائع إلى الفضاء. وعلاوة على ذلك، فإن قوة الطرد المركزي الناشئة عن الحركة عند قمة المصعد قد تساعد في قذف السفن الفضائية إلى المريخ و الكواكب الأخرى
و على أية حال، فإن هناك العديد من التحديات التي يواجهها العلماء حتى هذا اليوم. إن إنشاء تراكيب ألياف نانوتيوب متعددة الأجزاء لا زال يحتاج من عامين إلى خمسة أعوام من البحوث قبل أن يصبح إنتاج شرائط ألياف أنابيب نانوتيوب على نطاق واسع أمراً محتمل الحدوث. إن ركام الفضاء و النيازك الدقيقة من الممكن أن تسبب ثقب الكابلات وتؤدي إلى كوارث أخرى. إلا أن العلماء واثقون من أن توسيع الكابلات عند ارتفاعات محددة سوف يتغلب على هذه المشكلة. إذن لعل السيد إدواردز كان محقاً.. ربما بتخطى مصعد الفضاء جميع العقبات سيصبح ثورة تطورية تصل الأرض بالفضاء. ويالها من فكرة إبداعية!
صور مصعد الفضاء والفيديو الوار في هذا المقال مأخوذة عن © HighLift Systems (http://www.highliftsystems.com/) وتم إعادة استخدامها هنا بتصريح.


يتبع ....

[ربانة]

نقلت الموضوع من موقع

http://www.seed.slb.com/ar/images/seedlogo_ar.gif (http://www.seed.slb.com/ar/index.htm)

على الوصلة التالية

http://www.seed.slb.com/ar/scictr/watch/elevator/index.htm



*
*
*


ربانة تحييكم بأعطر التحيات

[عادل الثبيتي]

يعطيك العافيه وبارك الله فيك وجزاك الله خيـــــــــراً ،،،

[kingstars18]

شكرا لك وبارك الله فيك،،

[غازي]

غاية في الروعة
شكرا جزيلا لك استاذة ربانه

[رختر]

موضوع مثير للغــــاية
.
.
خيــــــــال؛؛؛؛بوركتِ

[Werner Heisenberg]

مررررره حلو ... شكرا ً جزيلا ً لك

[أبو سيرين]

ايه لكن هل القمر الصناعي بيحمل المصعد !

مين اللي يتحمل ثقل المصعد ؟ وهل يستطيع القمر الصناعي تحمل ثقل المصعد ؟ خصوصاً وأنه بطول لا يقل عن 3000 كيلوا متر !!

والا بيربطونه بحبال تمسكه الكواكب الأخرى أو القمر :D ... يعني شوية توضيح عشان تدخل الفكرة .

شكراً على الموضوع .،،،

[khaled1966]

لك كل الشكر

[ربانة]

شكرا جزيل الشكر للجميع على المرور وبارك الله فيكم ورعاكم واستاذنا ابو سيرين الموضوع تخيلي فهاأنت بدأت بوضع العقبات التي تواجه الإخراع وستضع له الحلو ل بإذن الله

[محمود الجنابي]

بارك الله فيك على هذا الموضوع المثير...واود التعليق على اسئلة الاخ ابو سيرين واقول بان موضوع المصعد الفضائي فيه الكثير من العلمية وليس موضوعا خياليا بالكامل ...وهنا اريد توضيح بعد اذن اخت ربانة ما يلي...ان اقمار الاتصالات الخاصة بالبث الفضائي هي على ارتفاع 35000كم تقريبا فوق خط الاستواء بالضبط ضمن ما يعرف بمدار (كلارك) في هذا الارتفاع عندما يكون دوران القمر الصناعي مرة واحدة باليوم وبنفس اتجاه دوران الارض هنا سيبدو القمر وكانه ثابت بالفضاء تماما لايتحرك حيث ستكون قوة جاذبية الارض للقمر مساوية تماما لقوة الطرد المركزي للقمر او اي جسم اخر....الان اذا جعلنا القمر الصناعي ابعد من ال35000كم وليكن 50000كم مثلا واردنا ان يدور ايضا دورة واحدة باليوم هنا سيكون الطرد المركزي للقمر اكثر من جاذبية الارض . هنا اذا تمكن العلماء من ربط هذا القمر بسلك خاص الى الارض وبحسابات دقيقة فيمكن لهم فعلا اقامة هكذا مصعد المسئلة تتعلق اولا بالمسافة بين القمر المفترض والارض وثانيا. كم هي كتلة هذا القمر وثالثا وهو الاهم باعتقادي هو قوة هذا السلك المتدلي من ارتفاع الاف الكيلومترات بدون ان ينقطع.....

[ربانة]

شكرا جزيل الشكر استاذنا محمودالجنابي واذنك معاك فلقد امدتتنا بمعلومات قيمة فلك شكري الخالص وبارك الله فيك

[محمود الجنابي]

اود ان اضيف شيئا اخر الى موضوع المصعد وهي ان هناك مشكلة ستبقى ملازمة للمصعد اذا نجح العلماء في بناءه وهي نفس المشكلة التي تواجه الاقمار الصناعية الخاصه بالبث الفضائي والاتصالات تحديدا وهي ان العلماء يقومون باستمرار بضبط موقع القمر بدقة لان الاقمار الصناعية اثناء دورارنها هول الارض ستتاثر بجاذبية الشمس والقمر فيسبب تغيير في موقعه مما يستدعي اعادة القمرالصناعي الى موقعة الاول لذا يجب ان يكون بالقمر ما يكفي من الوقود لتصحيح هذه المشكلة باستمرار وطبعا هذا ينطبق على مصعدنا المفترض خصوصا وانه اكثر بعدا من اقمار الاتصالات وبالتالي زيادة المشكلة اكثر....

[ربانة]

بارك الله فيكم استاذنا محمود الجنابي ورعاك الله على هذا التحليل