Κυριακή 26 Σεπτέμβρη 2004
ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ
ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ
Σελίδα 11
ΕΝΘΕΤΗ ΕΚΔΟΣΗ: "7 ΜΕΡΕΣ ΜΑΖΙ"
ΠΟΙΚΙΛΗΣ ΥΛΗΣ - ΕΠΙΣΤΗΜΗ
ΗΛΕΚΤΡΟΔΥΝΑΜΙΚΑ ΔΙΑΣΤΗΜΙΚΑ «ΛΟΥΡΙΑ»
Προώθηση χωρίς καύσιμα!

Εικαστική απεικόνιση ενός διαστημοπλοίου με διαστημικό «λουρί» σε εξερευνητική αποστολή στο Δία και τα φεγγάρια του. Καθώς η διάταξη διατρέχει το χώρο ανάμεσα στην Ευρώπη και την Καλλιστώ, το «λουρί» παράγει ενέργεια από την αλληλεπίδραση με το πανίσχυρο μαγνητικό πεδίο του Δία. Με κατάλληλους χειρισμούς της ροής ηλεκτρικού ρεύματος στο μήκους χιλιομέτρων λουρί, είναι δυνατή η αλλαγή του ύψους και της κατεύθυνσης της πτήσης
Εικαστική απεικόνιση ενός διαστημοπλοίου με διαστημικό «λουρί» σε εξερευνητική αποστολή στο Δία και τα φεγγάρια του. Καθώς η διάταξη διατρέχει το χώρο ανάμεσα στην Ευρώπη και την Καλλιστώ, το «λουρί» παράγει ενέργεια από την αλληλεπίδραση με το πανίσχυρο μαγνητικό πεδίο του Δία. Με κατάλληλους χειρισμούς της ροής ηλεκτρικού ρεύματος στο μήκους χιλιομέτρων λουρί, είναι δυνατή η αλλαγή του ύψους και της κατεύθυνσης της πτήσης
Στο Διάστημα δεν υπάρχουν βενζινάδικα. Κάθε διαστημόπλοιο σε κάθε αποστολή του πρέπει να μεταφέρει όλα τα ενεργειακά αποθέματα και προωθητικά υλικά που του χρειάζονται. Αυτά είναι συνήθως χημικά καύσιμα, φωτοβολταϊκά κελιά, ή πυρηνικοί αντιδραστήρες. Η αναπλήρωση των χημικών καυσίμων σε τροχιά είναι εξαιρετικά ακριβή υπόθεση, όπως αποδεικνύει ο Διεθνής Διαστημικός Σταθμός, που μόνο για τη μεταφορά σ' αυτόν των καυσίμων, που θα χρειαστεί στη δεκαετή διάρκεια ζωής του, ώστε να διατηρεί το ύψος της τροχιάς του και να κάνει μικρούς ελιγμούς αποφυγής των διαστημικών σκουπιδιών, θα απαιτηθούν 1,2 δισεκατομμύρια δολάρια.

Οι επιστήμονες συνεχίζουν για τέταρτη δεκαετία την προσπάθεια αξιοποίησης μιας ήδη πειραματικά ελεγμένης τεχνολογίας, της τεχνολογίας των ηλεκτροδυναμικών διαστημικών «λουριών», που εκμεταλλεύεται μερικούς από τους θεμελιώδεις νόμους της φυσικής, προσφέροντας πλοήγηση, τεχνητή βαρύτητα, ηλεκτρική ενέργεια και προώθηση ή επιβράδυνση των διαστημοπλοίων χωρίς χρήση χημικών καυσίμων. Τα διαστημικά «λουριά» είναι συστήματα στα οποία ένα μακρύ, ευλύγιστο καλώδιο συνδέει δύο μάζες (ένα ζευγάρι διαστημοπλοίων ή τα δύο μέρη ενός διαστημοπλοίου). Οταν το καλώδιο είναι ηλεκτρικά αγώγιμο, τότε μιλάμε για ηλεκτροδυναμικό λουρί (ΗΔΛ).

Σε αντίθεση με τα συμβατικά συστήματα, στα οποία χημικοί ή ηλεκτρικοί κινητήρες ανταλλάσσουν ορμή μεταξύ του διαστημοπλοίου και του προωθητικού, τα ηλεκτροδυναμικά λουριά ανταλλάσσουν ορμή μεταξύ του διαστημοπλοίου και του περιστρεφόμενου πλανήτη, με τη μεσολάβηση του μαγνητικού του πεδίου. Με άλλα λόγια, η ενέργεια που μπορεί να κερδίσει ένα διαστημόπλοιο μέσω του ΗΔΛ, δεν παράγεται εκ του μηδενός αλλά αφαιρείται από τον πλανήτη στο μαγνητικό πεδίο του οποίου κινείται το ΗΔΛ. Οπως είναι γνωστό, ούτε αεικίνητο μπορεί να κατασκευαστεί, ούτε κάποια άλλη συσκευή που θα παραβίαζε το νόμο της διατήρησης της ενέργειας.

Από τις πρώτες δεκαετίες του περασμένου αιώνα, πρωτοπόροι της αστροναυτικής, όπως ο Κονσταντίν Τσιολκόφσκι και ο Αρθουρ Κλαρκ φαντάστηκαν τα διαστημικά λουριά σαν ανελκυστήρες που μπορούν να ανεβάζουν φορτία από την επιφάνεια σε τροχιά. Στα μέσα της δεκαετίας του 1960, δύο από τις πτήσεις «Τζέμινι» δοκίμασαν λουριά μήκους 30 μέτρων σαν έναν τρόπο για τη δημιουργία τεχνητής βαρύτητας για τους αστροναύτες και από τότε έχουν γίνει δεκάδες πειράματα στις πτήσεις που ακολούθησαν. Η προκαλούμενη τεχνητή βαρύτητα φτάνει μόλις το 1% της βαρύτητας της Γης, ακόμα και με λουρί μήκους 50 χιλιομέτρων, ανεπαρκής για να δημιουργήσει τριβή που θα επιτρέψει σε κάποιον να περπατήσει, ωστόσο χρήσιμη για τη δουλιά με εργαλεία, το κατακάθισμα υγρών κτλ.

Η τεχνητή βαρύτητα είναι αποτέλεσμα του γεγονότος ότι το κέντρο βάρους του συστήματος βρίσκεται στο λουρί. Στο σημείο αυτό (με την προϋπόθεση ότι το σύμπλεγμα κινείται σε σταθερή τροχιά), η δύναμη της βαρύτητας εξισορροπείται με τη φυγόκεντρο (το κέντρο βάρους βρίσκεται σε ελεύθερη πτώση). Αντίθετα στο διαστημόπλοιο που βρίσκεται στο άκρο του λουριού που είναι πιο κοντά στη Γη, υπερισχύει ελάχιστα η δύναμη της βαρύτητας, ενώ στο διαστημόπλοιο του άλλου άκρου υπερισχύει κατά το ίδιο μέγεθος η φυγόκεντρος, δημιουργώντας μικρή τεχνητή βαρύτητα.

Πολλοί επιστήμονες θεωρούν ότι η τεχνολογία των ηλεκτροδυναμικών διαστημικών λουριών μπορεί να φέρει επανάσταση σε ορισμένα είδη διαστημικών πτήσεων. Μπορεί να εφαρμοστεί σε πτήσεις σε χαμηλή τροχιά γύρω από τη Γη, αλλά και σε αποστολές στους άλλους πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος. Σε τροχιά γύρω από τη Γη μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη διατήρηση των δορυφόρων στις επιθυμητές τροχιές, το καθάρισμα των διαστημικών σκουπιδιών και την παραγωγή ηλεκτρισμού με μεγαλύτερη απόδοση απ' ό,τι τα στοιχεία καυσίμων.

Πάντως, παραμένουν μερικά σημαντικά προβλήματα που πρέπει να επιλυθούν, κυρίως ηλεκτρομηχανικού χαρακτήρα. Οι μηχανικοί δεν έχουν ακόμα επινοήσει αξιόπιστες τεχνικές για τη διαχείριση των υψηλών διαφορών δυναμικού που αναπτύσσονται στα άκρα των ΗΔΛ όταν κινούνται στο Διάστημα. Ούτε έχουν επιλύσει όλα τα προβλήματα αντοχής και διάρκειας ζωής των λουριών στο εξαιρετικά εχθρικό περιβάλλον του Διαστήματος (κενό, ηλιακή ακτινοβολία, μικρομετεωρίτες κτλ.). Ανεπίλυτο παραμένει και το πρόβλημα της απορρόφησης των ταλαντώσεων που προκαλούνται στα ΗΔΛ κατά τη λειτουργία τους. Ωστόσο, είναι αρκετοί εκείνοι που θεωρούν ότι η παραγωγική χρήση ΗΔΛ σε τροχιά δεν είναι πια υπόθεση του μακρινού μέλλοντος.


Επιμέλεια:
Σταύρος ΞΕΝΙΚΟΥΔΑΚΗΣ
Πηγή: «Scientific American»


Κορυφή σελίδας
Ευρωεκλογές Ιούνη 2024
Μνημεία & Μουσεία Αγώνων του Λαού
Ο καθημερινός ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ 1 ευρώ