มาพูดกันตรงๆนะการปล่อยสิ่งต่าง ๆ ออกสู่อวกาศด้วยจรวดเป็นวิธีที่ค่อนข้างไร้ประสิทธิภาพในการทำสิ่งต่าง ๆ ไม่เพียง แต่จรวดที่มีราคาแพงในการสร้างเท่านั้น แต่พวกเขายังต้องการเชื้อเพลิงอีกหนึ่งตันเพื่อให้ได้ความเร็วในการหลบหนี และในขณะที่ค่าใช้จ่ายในการเปิดตัวของแต่ละบุคคลลดลงเนื่องจากแนวคิดเช่นจรวดที่นำกลับมาใช้ใหม่และเครื่องบินอวกาศได้ทางออกที่ถาวรกว่าคือการสร้างลิฟต์อวกาศ
และในขณะที่โครงการวิศวกรรมขนาดใหญ่ดังกล่าวยังไม่สามารถทำได้ในขณะนี้มีนักวิทยาศาสตร์และ บริษัท หลายแห่งทั่วโลกที่ทุ่มเทให้กับการสร้างลิฟต์อวกาศให้เป็นจริงในช่วงชีวิตของเรา ตัวอย่างเช่นทีมวิศวกรชาวญี่ปุ่นจากคณะวิศวกรรมศาสตร์มหาวิทยาลัยชิซูโอกะเพิ่งสร้างแบบจำลองขนาดของลิฟต์อวกาศที่พวกเขาจะเปิดตัวสู่อวกาศในวันพรุ่งนี้ (วันที่ 11 กันยายน)
แนวคิดสำหรับลิฟต์อวกาศนั้นค่อนข้างเรียบง่าย โดยพื้นฐานแล้วมันเรียกร้องให้มีการสร้างสถานีอวกาศในวงโคจร geosynchronous (GSO) ซึ่งถูกโยงกับโลกโดยโครงสร้างแรงดึง จะมีการถ่วงน้ำหนักไว้ที่ปลายอีกด้านหนึ่งของสถานีเพื่อให้สัญญาณโยงนั้นตรงในขณะที่ความเร็วการหมุนของโลกทำให้แน่ใจว่ามันยังคงอยู่ในจุดเดียวกัน นักบินอวกาศและทีมงานจะเดินทางขึ้นและลงตามล่าในรถยนต์ซึ่งจะช่วยขจัดความจำเป็นในการปล่อยจรวดโดยสิ้นเชิง
เพื่อประโยชน์ในการสร้างแบบจำลองของพวกเขาวิศวกรจาก Shizuoka University ได้สร้าง CubeSats ขนาดเล็กพิเศษสองตัวซึ่งแต่ละอันมีขนาด 10 ซม. (3.9 นิ้ว) ที่ด้านข้าง สิ่งเหล่านี้เชื่อมต่อด้วยสายเคเบิลเหล็กยาวประมาณ 10 เมตร (32.8 ฟุต) ภาชนะที่ทำหน้าที่เหมือนลิฟต์อวกาศเคลื่อนที่ไปตามสายเคเบิลโดยใช้มอเตอร์และกล้องที่ติดตั้งกับดาวเทียมแต่ละเครื่องจะตรวจสอบความคืบหน้าของตู้คอนเทนเนอร์
microsatellites มีกำหนดจะเปิดตัวไปยังสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) ในวันที่ 11 กันยายนที่พวกเขาจะนำไปใช้กับพื้นที่เพื่อการทดสอบ เช่นเดียวกับดาวเทียมอื่น ๆ การทดลองจะดำเนินการโดยยานพาหนะ H-IIB หมายเลข 7 ซึ่งจะเปิดตัวจากศูนย์อวกาศ Tanegashima ในจังหวัดคะโงะชิมะ ในขณะที่การทดลองที่คล้ายกันซึ่งมีการขยายสายเคเบิลในอวกาศมาก่อนนี่เป็นการทดสอบครั้งแรกที่มีการเคลื่อนย้ายวัตถุตามสายเคเบิลระหว่างดาวเทียมสองดวง
ในฐานะโฆษกของมหาวิทยาลัยชิซูโอกะได้กล่าวอ้างในบทความโดย AFP:“ มันจะเป็นการทดลองครั้งแรกของโลกที่จะทดสอบการเคลื่อนที่ของลิฟต์ในอวกาศ”
“ ในทางทฤษฎีลิฟต์อวกาศมีความน่าเชื่อถือสูง การเดินทางท่องเที่ยวในอวกาศอาจกลายเป็นสิ่งที่ได้รับความนิยมในอนาคต” วิศวกรของ Shizuoka University Yoji Ishikawa กล่าวเพิ่มเติม
หากการทดสอบประสบความสำเร็จจะช่วยวางรากฐานสำหรับลิฟต์อวกาศจริง แต่แน่นอนว่าความท้าทายที่สำคัญหลายประการยังคงต้องได้รับการแก้ไขก่อนที่จะสามารถสร้างลิฟต์อวกาศได้ สิ่งที่สำคัญที่สุดคือวัสดุที่ใช้สร้างเชือกซึ่งจะต้องมีน้ำหนักเบา (เพื่อไม่ให้ยุบ) และมีความต้านทานแรงดึงอย่างไม่น่าเชื่อเพื่อต้านทานแรงดึงที่เกิดจากแรงเหวี่ยงที่กระทำกับแรงถ่วงของลิฟต์
ยิ่งไปกว่านั้นสัญญาณล่าจะต้องทนต่อแรงโน้มถ่วงของโลกดวงอาทิตย์และดวงจันทร์ไม่ต้องพูดถึงความเครียดที่เกิดจากสภาพบรรยากาศของโลก ความท้าทายเหล่านี้ถูกมองข้ามไม่ได้ในช่วงศตวรรษที่ 20 เมื่อแนวคิดนี้ได้รับความนิยมจากนักเขียนเช่นอาร์เธอร์ซีคลาร์ก อย่างไรก็ตามในช่วงเปลี่ยนศตวรรษต้องขอบคุณการประดิษฐ์ท่อนาโนคาร์บอนนักวิทยาศาสตร์เริ่มพิจารณาแนวคิด
อย่างไรก็ตามการผลิตท่อนาโนในระดับที่จำเป็นในการเข้าถึงสถานีใน GSO ยังคงเกินความสามารถในปัจจุบันของเรา นอกจากนี้ Keith Henson ซึ่งเป็นนักเทคโนโลยีวิศวกรและผู้ร่วมก่อตั้ง National Space Society (NSS) ระบุว่าคาร์บอนนาโนทิวบ์นั้นไม่มีความแข็งแกร่งพอที่จะทนต่อความเครียดที่เกี่ยวข้อง ด้วยเหตุนี้วิศวกรจึงเสนอให้ใช้วัสดุอื่น ๆ เช่นนาโนนาโน แต่การผลิตวัสดุนี้ตามขนาดที่ต้องการนั้นเกินความสามารถของเราในปัจจุบัน
มีความท้าทายอื่น ๆ เช่นกันซึ่งรวมถึงวิธีหลีกเลี่ยงเศษพื้นที่และอุกกาบาตจากการชนกับลิฟต์อวกาศวิธีการส่งกระแสไฟฟ้าจากโลกสู่อวกาศและตรวจสอบให้แน่ใจว่าการโยงนั้นทนทานต่อรังสีคอสมิกพลังงานสูง แต่ถ้าหากสามารถสร้างลิฟต์อวกาศได้ก็จะได้ผลตอบแทนมหาศาลไม่ใช่อย่างน้อยความสามารถในการขนส่งลูกเรือและขนส่งสินค้าสู่อวกาศด้วยเงินน้อยกว่ามาก
ในปี 2543 ก่อนที่จะมีการพัฒนาจรวดที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ต้นทุนในการบรรจุลงในวงโคจร geostationary โดยใช้จรวดธรรมดาคือประมาณ 25,000 ดอลลาร์สหรัฐต่อกิโลกรัม (11,000 ดอลลาร์สหรัฐต่อปอนด์) อย่างไรก็ตามตามการประมาณการที่รวบรวมโดยมูลนิธิ Spaceward เป็นไปได้ว่าสามารถถ่ายโอนน้ำหนักบรรทุกไปยัง GSO ได้เพียง 220 เหรียญสหรัฐต่อกิโลกรัม (100 ดอลลาร์ต่อปอนด์)
นอกจากนี้ลิฟต์ยังสามารถใช้ในการปรับใช้ดาวเทียมรุ่นต่อไปเช่นแผงพลังงานแสงอาทิตย์ แตกต่างจากอาเรย์แสงอาทิตย์ตามพื้นดินซึ่งขึ้นอยู่กับรอบวัน / คืนและสภาพอากาศที่เปลี่ยนแปลงอาร์เรย์เหล่านี้จะสามารถรวบรวมพลังงานได้ตลอด 24 ชั่วโมงต่อวัน 7 วันต่อสัปดาห์ 365 วันต่อปี พลังงานนี้สามารถถูกเปล่งแสงจากดาวเทียมโดยใช้เครื่องส่งคลื่นไมโครเวฟไปยังสถานีรับสัญญาณบนพื้นดิน
ยานอวกาศสามารถประกอบในวงโคจรซึ่งเป็นอีกมาตรการหนึ่งในการลดต้นทุน ในปัจจุบันยานอวกาศจะต้องมีการประกอบอย่างสมบูรณ์บนโลกนี้และเปิดตัวสู่อวกาศหรือเพื่อให้ส่วนประกอบแต่ละส่วนถูกปล่อยสู่วงโคจรและประกอบเข้าด้วยกันในอวกาศ ทั้งสองวิธีเป็นกระบวนการที่มีราคาแพงซึ่งต้องใช้ปืนกลหนักและเชื้อเพลิงจำนวนมาก แต่ด้วยลิฟต์อวกาศส่วนประกอบอาจถูกยกขึ้นสู่วงโคจรด้วยต้นทุนเพียงเล็กน้อย ยิ่งไปกว่านั้นโรงงานอิสระสามารถอยู่ในวงโคจรที่จะสามารถสร้างส่วนประกอบที่จำเป็นและประกอบยานอวกาศ
สงสัยเพียงเล็กน้อยว่าทำไม บริษัท และองค์กรหลายแห่งจึงหวังที่จะหาวิธีที่จะเอาชนะความท้าทายด้านเทคนิคและวิศวกรรมเช่นโครงสร้างที่จะนำมาซึ่ง ในอีกด้านหนึ่งคุณมี International Space Elevator Consortium (ISEC) ซึ่งเป็นพันธมิตรของ National Space Society ซึ่งก่อตั้งขึ้นในปี 2551 เพื่อส่งเสริมการพัฒนาการก่อสร้างและการดำเนินงานของลิฟต์อวกาศ
จากนั้นก็มี Obayashi Corporation ซึ่งทำงานร่วมกับมหาวิทยาลัย Shizuoka เพื่อสร้างลิฟต์อวกาศภายในปี 2050 ตามแผนของพวกเขาสายเคเบิลของลิฟต์จะประกอบด้วยสายเคเบิลท่อนาโนคาร์บอนขนาด 96,000 กม. (59,650 ไมล์) ที่สามารถบรรทุกได้ 100 - นักปีนเขา นอกจากนี้ยังจะประกอบด้วยท่าเรือโลกลอยตัวขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 400 ม. (1312 ฟุต) และน้ำหนักตอบโต้ 12,500 ตัน (13,780 US ตัน)
ในฐานะศาสตราจารย์โยชิโอะอาโอกิแห่งวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งมหาวิทยาลัย Nihon (ผู้ดูแลโครงการลิฟต์อวกาศของ Obayashi Corp. ) กล่าวว่า:“ [ลิฟต์อวกาศ] เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับอุตสาหกรรมสถาบันการศึกษาและรัฐบาลที่จะร่วมมือกันเพื่อพัฒนาเทคโนโลยี .”
ได้รับค่าใช้จ่ายในการสร้างลิฟต์อวกาศจะสูงและอาจต้องใช้ความพยายามร่วมกันระหว่างประเทศและหลายรุ่น และความท้าทายที่สำคัญยังคงอยู่ที่จะต้องมีการพัฒนาเทคโนโลยีที่สำคัญ แต่สำหรับค่าใช้จ่ายแบบครั้งเดียวนี้ (รวมถึงค่าบำรุงรักษา) มนุษยชาติจะสามารถเข้าถึงพื้นที่เพื่ออนาคตอันใกล้และที่ต้นทุนที่ลดลงอย่างมาก
และหากการทดลองนี้พิสูจน์ได้ว่าประสบความสำเร็จก็จะให้ข้อมูลสำคัญที่อาจแจ้งให้ทราบถึงการสร้างลิฟต์อวกาศ
