נאום שערך ארתור סי קלארק בשנות השישים, והסביר לוויינים גיאוסטסטציונליים, העניק פירסון את ההשראה לכל מושג מעליות החלל בזמן שעבד במרכז המחקר של איי.אס.איי בקליפורניה בימי נחיתות אפולו מון.
"קלארק אמר שדרך טובה להבין לווייני תקשורת במסלול גיאוסטציוני היא לדמיין אותם בראש מגדל גבוה, הניצב 35,786 ק"מ (22,236 מיילים) מעל כדור הארץ," נזכר פירסון, "תיארתי לעצמי, מדוע לא לבנות ממש מגדל? "
הוא הבין שאפשר תיאורטית להחנות משקל נגד, כמו אסטרואיד קטן, במסלול גיאוסטציוני ואז להאריך כבל כלפי מטה ולהצמיד אותו לקו המשווה של כדור הארץ. להלכה, מכוניות מעלית יכולות לנסוע במעלה הכבל הארוך, ולהעביר מטען מכבידה של כדור הארץ היטב לחלל בשבריר מהמחיר שנמסר על ידי רקטות כימיות.
… בתיאוריה. הבעיה, ועכשיו, היא שהחומר הדרוש לתמיכה אפילו במשקל הכבל בכוח המשיכה של כדור הארץ אינו קיים. רק בשנים האחרונות, עם הופעת צינורות פחמן - עם חוזק מתיחה בשטח הכדור - אנשים עברו סוף סוף מעבר לשלב הצחוק, והחלו לחקור אותו ברצינות. ובעוד צינורות פחמן מיוצרים בכמויות קטנות במעבדה, מהנדסים עדיין רחוקים שנים מלארוג אותם יחד לכבל ארוך שיכול לספק את הכוח הדרוש.
פירסון ידע שהאתגרים הטכניים הם אדירים, ולכן הוא תהה, "מדוע לא לבנות מעלית על הירח?"
על הירח, כוח הכובד הוא שישית ממה שאנו חשים כאן על כדור הארץ, וכבל מעלית חלל נמצא היטב בטכנולוגיית הייצור הנוכחית שלנו. תמתח כבל משטח הירח, ותהיה לך שיטה זולה למסירת מינרלים ואספקה למסלול כדור הארץ.
מעלית חלל ירחי תעבוד אחרת מזו המבוססת על כדור הארץ. בשונה מכוכב הלכת שלנו, שמסתובב כל 24 שעות, הירח מסתובב רק על צירו פעם ב -29 יום; אותה פרק זמן שנדרש כדי להשלים מסלול אחד סביב כדור הארץ. זו הסיבה שאנחנו יכולים לראות אי פעם רק צד אחד של הירח. הרעיון של מסלול גיאוסטציוני לא ממש הגיוני סביב הירח.
עם זאת, ישנם חמישה מקומות במערכת כדור הארץ-ירח שבהם אתה יכול להציב אובייקט בעל מסה נמוכה - כמו לוויין ... או משקל נגדי של מעלית החלל - ולגרום להם להישאר יציבים עם מעט מאוד אנרגיה: נקודות הלגראנה של כדור הארץ-ירח. נקודת ה- L1, נקודה כ- 58,000 ק"מ מעל פני הירח, תעבוד בצורה מושלמת.
הדמיה שאתה מרחף בחלל בנקודה שבין כדור הארץ לירח שבו כוח הכובד משניהם מאוזן לחלוטין. הביטו משמאלכם והירח נמצא כ- 58,000 ק"מ (37,000 מיילים) משם; הביטו לימינכם וכדור הארץ נמצא במרחק פי חמישה מהמרחק הזה. ללא כל סוגים של דחפים, בסופו של דבר תיסחפו מנקודת האיזון המושלמת הזו ואז תתחילו להאיץ לכיוון כדור הארץ או הירח. L1 מאוזן, אך לא יציב.
פירסון מציע לנאס"א לשגר חללית הנושאת סליל כבלים עצום לנקודה L1. הוא היה מתרחק לאט מנקודת ה- L1 כשהוא מתיר את כבלו אל פני הירח. ברגע שהכבל היה מעוגן למשטח הירח, הוא היה מספק מתח, והכבל כולו היה תלוי באיזון מושלם, כמו מטוטלת שמפנה לכיוון האדמה. וכמו מטוטלת, המעלית תמיד תשמור על עצמה במישור מושלם לעבר נקודת ה- L1, כאשר כוח המשיכה של כדור הארץ משך אליו. המשימה יכולה אפילו לכלול מטפס קטן המונע על ידי השמש שיכול לטפס משטח הירח לראש הכבל, ולהעביר דוגמאות של סלעי ירח למסלול כדור הארץ גבוה. משימות נוספות יכולות לספק צוותים שלמים של מטפסים, ולהפוך את הרעיון למבצע ייצור המוני.
היתרון בחיבור מעלית לירח במקום לכדור הארץ הוא העובדה הפשוטה שהכוחות המעורבים קטנים בהרבה - כוח המשיכה של הירח הוא 1/6 מהכדור הארץ. במקום צינורות אקזוטיים בעלי חוזקות מתיחה קיצוניות, ניתן היה לבנות את הכבל באמצעות חומרים זמינים למסחרית בעלי חוזק גבוה, כמו קבלר או ספקטרה. למעשה, פירסון השלים אפס על סיב מסחרי בשם M5, שלדעתו ישקל רק 6,800 ק"ג עבור כבל מלא שיתמוך בכושר הרמה של 200 ק"ג בבסיס. זה נמצא גם ביכולות הרקטות החזקות ביותר שסופקו על ידי בואינג, לוקהיד מרטין ואריאנספייס. שיגור אחד הוא שצריך להניח מעלית על הירח. ברגע שהמעלית הותקנה, תוכלו להתחיל לחזק אותה בחומרים נוספים, כמו זכוכית ובורון, שניתן לייצרם על הירח
אז מה הייתם עושים עם מעלית חלל המחוברת לירח? "שפע", אומר פירסון, "יש כל מיני משאבים על הירח שיהיה הרבה יותר קל לאסוף שם ולהביא למסלול ולא לשגר אותם מכדור הארץ. רגולית ירח (עפר ירח) יכולה לשמש כמגן לתחנות חלל; מתכות ומינרלים אחרים ניתן לכרות מהשטח ולהשתמש בבנייה בחלל; ואם יתגלה קרח בקוטב הדרומי של הירח, אתה יכול לספק מים, חמצן ואפילו דלק לחלליות. "
אם קרח מים אכן מופיע בקוטב הדרומי של הירח, תוכלו להפעיל שם כבל שני ואז לחבר אותו בסוף לכבל הראשון. זה יאפשר לבסיס ירח דרומי להעביר חומר למסלול כדור הארץ הגבוה מבלי שתצטרך לנסוע לאורך האדמה לבסיס המעלית הראשונה.
זה יהיה נהדר לסלעים, אבל לא לאנשים. גם אם מטפס יעלה במעלה הכבל מאות קילומטרים בשעה, אסטרונאוטים היו נוסעים במשך שבועות ונחשפים לקרינת החלל העמוק. אבל כשמדברים על מטען, איטי ויציב מנצח במירוץ.
פירסון פרסם לראשונה את הרעיון שלו למעלית ירח בשנת 1979 והוא מציף אותו מאז. השנה, נאס"א לא צוחקת, הם מקשיבים. החברה של פירסון, סטאר טכנולוגיה ומחקר, קיבלה לאחרונה מענק של 75,000 דולר מהמכון למושגים מתקדמים של נאס"א (NIAC) למחקר של שישה חודשים כדי לחקור את הרעיון בהמשך. אם הרעיון יתברר כמבטיח, פירסון יכול לקבל מענק גדול יותר להתחיל להתגבר על כמה מהאתגרים ההנדסיים, ולחפש שותפים בפנים ובנאס"א ולסייע בפיתוחו.
NIAC מחפש רעיונות שנמצאים מחוץ לטווח הטכנולוגיות הרגיל של נאס"א - למשל ... מעלית על הירח - ועוזר לפתח אותם עד כדי כך שגיהוץ רבים מהסיכונים והאלמונים.
פירסון מקווה כי מענק זה יעזור לו להעלות את המקרה בפני נאס"א כי מעלית ירח תהיה תרומה לא יסולא בפז לחזון החדש לחקר החלל של ירח-מאדים, ותתמוך בבסיסי ירח ותעשיות עתידיים בחלל. וזה ייתן למהנדסים דרך להבין את הקשיים של בניית מעליות לחלל מבלי לקחת על עצמם את האתגר העצום של בנייתו על כדור הארץ תחילה.
נכתב על ידי פרייזר קיין
