Was ist ein Space Pier?
Der Space Pier ist ein neuartiges Weltraumstartkonzept, das von dem Nanotechnologen und Informatiker Dr. Josh Hall entworfen wurde. Dr. Hall präsentiert das Space Pier-Konzept gelegentlich auf Konferenzen, häufig in Verbindung mit der molekularen Fertigung, was wahrscheinlich notwendig wäre, um das Konzept kostengünstig und realistisch umzusetzen.
Ein Space Pier ist eine 100 km hohe und 300 km lange Struktur. Eine Nutzlast steigt in einem Aufzug einen der 100 km langen Türme hinauf und wird dann mit einem elektromagnetischen Massenfahrer 300 km lang auf einer horizontalen Strecke gestartet. Bei nur 10 Gs für 80 Sekunden, was für Menschen mit gepolsterten Sitzen ein tolerierbares Maß ist, kann ein Projektil klar aus der Atmosphäre ausgestoßen werden. Drei bescheidene Kilometer sind genug, um ein Projektil mit moderner elektromagnetischer Technologie von null auf etwa 8,2 km / s (5,1 Meilen / s) zu befördern. Wenn empfindliche Ladung nicht berücksichtigt wird, können noch höhere Beschleunigungen verwendet werden, die erforderlich sind, um die Fluchtgeschwindigkeit (11,2 km / s oder 7,0 Meilen / s) zu erreichen.
Der Space Pier ist ein Kompromiss, der entwickelt wurde, um einige Probleme anderer gängiger Vorschläge für Weltraumtechnologien nach der Rakete zu umgehen - einen Weltraumaufzug / einen Himmelshaken im Orbit und einen erdgebundenen Massentreiber, der auch als elektromagnetischer Beschleuniger oder Schiene bezeichnet wird Gewehr. Die anderen beiden Vorschläge finden mehr Beachtung und Presse, aber ein Space Pier wäre billiger und effektiver als beide. Auf seiner Webseite, auf der die Idee vorgestellt wird, macht Dr. Hall die Beobachtung, dass die Dichte der Luft in 100 km Höhe nur ein Millionstel der Dichte auf Meereshöhe beträgt, was es erheblich einfacher macht, eine Nutzlast auf hohe Geschwindigkeit zu beschleunigen. Ein Weltraumlift würde Satelliten in die Quere kommen, die unvermeidlich damit kollidieren würden, wenn sie nicht eine geosynchrone Umlaufbahn einschlagen würden. Es müsste auch viel höher als 100 km sein, mehr in der Größenordnung von 10.000 km oder mehr.
Da der Space Pier nicht 10.000 km, sondern 100 km hoch ist, könnte er aus einem Material hergestellt werden, das theoretisch in Massenproduktion hergestellt werden kann - Diamant. Dies steht im Gegensatz zu einem Weltraumaufzug, der aus atompräzisen Buckytubes oder Carbon Nanotubes gebaut werden müsste, um sein eigenes Gewicht zu tragen. Diamanten können bereits zu moderaten Kosten in relativ großen Mengen synthetisiert werden. Um jedoch die für den Bau einer Space Pier-Megastruktur erforderlichen Mengen zu erzeugen, wären völlig neue Herstellungsverfahren erforderlich. Es überrascht nicht, dass Dr. Hall eine molekulare Herstellung vorschlägt. Die Bauhöhe von 100 km würde den Space Pier auch aus der Reichweite der meisten Weltraummülls bringen, der sich in dieser Höhe schnell in einen freien Fall verwandelt.
Nach Dr. Halls Berechnungen würde das Anheben einer 10-Tonnen-Nutzlast auf einen 100 km langen Aufzug und das anschließende Beschleunigen auf 8,2 km / s nur etwa 5.000 US-Dollar (USD) Strom verbrauchen, was einem Wert von etwa einem halben Dollar pro Kilogramm entspricht . Dies ist deutlich besser als die aktuellen Einführungskosten von 10.000 USD pro Kilogramm. Das Projektil hätte nicht genügend Geschwindigkeit, um mit dieser Beschleunigung aus der Erde zu entkommen, sondern würde den gesamten Planeten umkreisen und sich in einer Höhe von ca. 340 km (211 m) stabilisieren. Die Nutzlast müsste einige leichte Manöver alleine machen, um sicherzustellen, dass ihre Umlaufbahn ein regelmäßiger Kreis wird. Um der Erde zu entkommen und interplanetare Umlaufbahnen zu erreichen, könnten Massentreiber als Wegpunkte in den Weltraum gebracht werden, oder es könnten herkömmliche Raketen verwendet werden, um die Nutzlast aus dem Schwerkraftschacht der Erde zu entfernen.
Einhundert Kilometer klingen für eine Reihe von Türmen nach einer extrem hohen Höhe. Beachten Sie jedoch, dass sich Türme mit einer Höhe von fast einem Kilometer bereits im Bau befinden und die für Wolkenkratzer verwendeten Materialien relativ konventionell sind. Der Fortschritt im 21. Jahrhundert wird es uns ermöglichen, in großen Mengen Dinge herzustellen, die zuvor teuer waren, einschließlich Diamant. Der Space Pier ist ein Beispiel für eine visionäre zukünftige Anwendung dieser Technologie.