Skyhook: lina o długości 1000 km, która może zabrać nas w kosmos

Podróż w kosmos wiąże się z wieloma trudnościami, ale prawdziwy problem to wysłanie w kosmos całego sprzętu i surowców, które są nam potrzebne, aby rozpocząć naszą prawdziwą przygodę jako międzyplanetarny gatunek. Tańsze i wielokrotnego użytku rakiety kierują nas we właściwą stronę, ale istnieje inna alternatywa: koncepcja Skyhook. Na pierwszy rzut oka wydaje się kolejnym wariantem windy kosmicznej, z tą różnicą, że byłaby znacznie prostsza do zbudowania, przy użyciu prawdziwych materiałów, które nie należą do dziedziny science fiction.

Weźmy pod uwagę rakietę Falcon 9 Full Thrust. 549 ton masy, 22,8 tony ładunku na LEO, 8,3 tony na GTO. A na Marsa? Niewiele ponad 4 tony. 549 ton, aby przesunąć 4 tony na inną planetę. To jest sedno wyzwania kosmicznego. Potrzebujemy czegoś lepszego, znacznie wydajniejszego, a przede wszystkim ekonomicznego. Ideą rakiet wielokrotnego użytku jest zwiększenie częstotliwości startów, ale w końcu musimy złamać równanie, umieszczając więcej ładunku w kosmosie przy mniejszym zużyciu paliwa. Pytanie brzmi: jak?

Czym jest Skyhook?

Po raz kolejny ludzie z Kurzgesagt opublikowali doskonały film, w którym wyjaśniają koncepcję Skyhook – „haka na niebie”, który przechwytuje statki suborbitalne i przekazuje im wystarczającą energię, aby wysłać je w inne rejony Układu Słonecznego. Najbardziej zaskakującym aspektem Skyhook jest jego pozorna prostota: lina o długości około 1000 kilometrów, hak na jednym końcu i przeciwwaga na drugim. Cały system działa jeszcze lepiej, gdy jest wprawiany w ruch obrotowy. Hak Skyhook zmniejsza swoją prędkość względem powierzchni Ziemi, a następnie przyspiesza, wyrzucając swój ładunek jak z katapulty.

Efekt końcowy to transfer równoważny dwukrotności prędkości obrotowej Skyhook. Najlepsze jest to, że jest to w zasięgu naszych możliwości. Bez wątpienia lina będzie poddana ekstremalnym siłom, ale już istnieją kompatybilne materiały, takie jak Zylon, a przy odpowiedniej redundancji mogłaby przetrwać zewnętrzne zagrożenia (mikroimpakty itp.). Ponadto Skyhook przechodziłby przez ten sam obszar kilka razy dziennie, więc te „starty” w kosmos byłyby znacznie częstsze.

Wyzwania i rozwiązania

Oczywiście istnieją inne trudności. Tarcie atmosferyczne uniemożliwia umieszczenie Skyhook „zbyt nisko”, a manewr cumowania byłby niezwykle skomplikowany, przy prędkości Mach 12. Innymi słowy, musielibyśmy przeprojektować nasze statki kosmiczne, ale wszystko to byłoby bezpieczniejsze i tańsze niż ciągłe wystrzeliwanie gigantycznych rakiet wypełnionych paliwem z prędkością 40 000 kilometrów na godzinę.

Przywrócenie energii Skyhook również ma rozwiązanie, ponieważ działa on jak rodzaj „orbitalnej baterii”. Z jednej strony moglibyśmy zastosować systemy napędu chemicznego lub elektrycznego, ale jest też inna opcja – otrzymywanie energii z statków przybywających z innych planet podczas ich hamowania. Tu właśnie objawia się ogromny potencjał Skyhook: działa jeszcze lepiej poza Ziemią.

Marte jako idealne miejsce

Mars jest wyjątkowym kandydatem ze względu na niską grawitację i cienką atmosferę („Mach 12” na Ziemi sprowadza się do zaledwie 1000 kilometrów na godzinę). Mars umożliwiłby również dostęp do pasa asteroid i bogactw, które tam na nas czekają, a zamknięta orbita Fobosa (zaledwie 6000 kilometrów od powierzchni Marsa) pozwoliłaby nam przekształcić ten księżyc w super-Skyhook. Mamy technologię, brakuje tylko woli.