Kina istražuje kako izgraditi ultravelike svemirske letjelice dugačke i do jedan kilometar, piše Live Science. No, postavlja se pitanje koliko je ideja izvediva i koja bi bila uopće korist od tako velike svemirske letjelice?
Projekt je dio šireg poziva za podnošenje istraživačkih prijedloga kineske Nacionalne zaklade za prirodne znanosti, agencije za financiranje kojom upravlja državno Ministarstvo znanosti i tehnologije. Pregled istraživanja objavljen na web stranici zaklade opisuje takve ogromne svemirske brodove kao "glavnu stratešku aviosvemirsku opremu za buduću upotrebu svemirskih resursa, istraživanje misterija svemira i dugotrajno življenje u orbiti".
Zaklada želi da znanstvenici provedu istraživanje novih, lakih metoda projektiranja koje bi mogle ograničiti količinu građevinskog materijala koji se mora podignuti u orbitu, te novih tehnika za sigurno sastavljanje tako masivnih struktura u svemiru. Ako bude financirana, studija izvedivosti trajat će pet godina i imati proračun od 15 milijuna juana (2,3 milijuna dolara).
Ideja nije toliko suluda
Projekt možda zvuči kao znanstvena fantastika, ali bivši glavni NASA -in tehnolog Mason Peck rekao je da ideja nije skroz suluda, a izazov je više pitanje inženjeringa nego temeljne znanosti.
"Mislim da je to u potpunosti izvedivo", rekao je za Live Science Peck, sada profesor aerosvemirskog inženjeringa na Sveučilištu Cornell. "Probleme bih opisao ne kao nepremostive prepreke, već probleme razmjera."
Daleko najveći izazov je cijena, istaknuo je Peck, zbog ogromnih troškova lansiranja objekata i materijala u svemir. Izgradnja Međunarodne svemirske postaje (ISS), široke samo 110 metara na najširem mjestu prema NASA-i, koštala je oko 100 milijardi dolara, rekao je Peck, pa bi izgradnja nečeg 10 puta većeg opteretila čak i najizdašniji nacionalni proračun za svemirski program.
Ipak, puno toga ovisi o tome kakvu strukturu Kinezi planiraju izgraditi. ISS je prepun opreme i dizajniran je za smještaj ljudi, što značajno povećava njegovu masu. "Ako govorimo o nečemu što je jednostavno dugo, a nije i teško, onda je to druga priča", rekao je Peck.
Tehnike gradnje
Tehnike gradnje također bi mogle smanjiti troškove ulaska monstruoznog svemirskog broda u svemir. Konvencionalni pristup bio bi izgraditi komponente na Zemlji, a zatim ih sastaviti poput Lego kocki u orbiti, rekao je Peck, no tehnologija 3D ispisa mogla bi kompaktne sirovine pretvoriti u strukturne komponente mnogo većih dimenzija u svemiru.
Još privlačnija opcija bila bi nabavka sirovina s Mjeseca, koji ima nisku gravitaciju u usporedbi sa Zemljom, što znači da bi lansiranje materijala s njegove površine u svemir bilo lakše, kaže Peck. Ipak, to prvo zahtijeva lansirnu infrastrukturu na Mjesecu i stoga nije izvediva opcija u kratkoročnom razdoblju.
Jedinstveni i veliki problemi
Struktura tako velikih razmjera također će se suočiti s jedinstvenim problemima. Kad god je svemirska letjelica izložena silama, bilo da se radi o manevriranju u orbiti ili pristajanju s drugim vozilom, kretanje prenosi energiju na strukturu svemirskog broda zbog čega vibrira i savija se, objasnio je Peck. U slučaju tako velike strukture, vibracijama će trebati dosta vremena da oslabe pa je vjerojatno da će svemirskoj letjelici biti potrebni amortizeri šokova ili aktivna kontrola.
Dizajneri će također morati napraviti pažljiv kompromis pri odlučivanju na kojoj bi se visini svemirska letjelica trebala orbitirati, rekao je Peck. Na manjim visinama, povlačenje iz vanjske atmosfere usporava vozila, što zahtijeva da se stalno vraćaju u stabilnu orbitu. To je već problem za ISS, primijetio je Peck, ali za mnogo veću strukturu, na koju djeluje više otpora i koja bi zahtijevala više goriva da se vrati na mjesto, to bi mogao biti veliki problem.
Lansiranje na veće visine puno je skuplje, a razina zračenja brzo raste što je dalje objekt od Zemljine atmosfere, a to će biti problem ako se u letjelici budu nalazili ljudi.
Neizvedivo u praktičnom smislu?
No, iako bi izgradnja takve strukture mogla biti tehnički moguća, to nije izvedivo u bilo kojem praktičnom smislu, rekao je Michael Lembeck, profesor zrakoplovno-svemirskog inženjerstva na Sveučilištu Illinois u Urbana-Champaign, koji je radio na državnim i komercijalnim svemirskim programima.
"To je kao da pričamo o izgradnji svemirskog broda Enterprise", rekao je za Live Science. "Fantastično je, nije izvedivo i zabavno je za razmišljanje, ali nije baš realno za našu razinu tehnologije", s obzirom na cijenu, rekao je.
S obzirom na mali proračun istraživačkog projekta, vjerojatno će to biti samo mala, akademska studija koja će mapirati najranije obrise takvog projekta i identificirati tehnološke nedostatke, rekao je Lembeck. Za usporedbu, proračun za izgradnju kapsule kojom bi se prevelo astronauta na ISS iznosio je 3 milijarde dolara. "Dakle, razina napora ovdje je iznimno mala u usporedbi sa željenim ishodima", dodao je.
Za što bi se letjelica koristila?
Pitanje je i za što bi se koristila tako velika letjelica. Lembeck je rekao da mogućnosti uključuju svemirske proizvodne pogone koji koriste mikrogravitaciju i obilnu solarnu energiju za izgradnju visoko vrijednih proizvoda poput poluvodiča i optičke opreme ili dugoročnih staništa za život izvan Zemlje. No oboje bi donijelo ogromne troškove održavanja.
"Svemirska postaja je pothvat vrijedan 3 milijarde dolara godišnje", dodao je Lembeck. "Pomnožite to za veće objekte i brzo će postati prilično velik, skup pothvat za izvesti."
Kina je također izrazila interes za izgradnju ogromnih solarnih polja u orbiti i prijenos energije nazad na Zemlju putem mikrovalnih zraka, ali Peck tvrdi da ekonomija ne podržava takav projekt. Peck je napravio neke izračune i procjenjuje da bi to koštalo oko 1000 američki dolara po vatu, u usporedbi sa samo 2 dolara po vatu za energiju proizvedenu iz solarnih panela na Zemlji.
Možda bi najperspektivnija primjena za tako veliku svemirsku strukturu bila znanstvena, rekao je Peck. Svemirski teleskop tih razmjera potencijalno bi mogao vidjeti značajke na površinama planeta u drugim solarnim sustavima. "To bi moglo biti transformativno za naše razumijevanje ekstrasolarnih planeta i potencijalno života u svemiru", dodao je.
