Lunar Space Elevator… ลิฟต์แห่งดวงจันทร์ #FutureTransportation

งานตีพิมพ์ในหัวข้อ LUNAR SPACE ELEVATORS FOR CISLUNAR SPACE DEVELOPMENT โดย Jerome Pearson ซึ่งเป็น CEO ของ Star Technology and Research, Inc. และเป็นวิศวกรด้านเทคโนโลยีอวกาศผู้มีผลงานมากมายอันเป็นที่ยอมรับ โดยหนึ่งในชื่อเสียงและความพยายามของ Jerome Pearson ก็คือเทคโนโลยี Space Elevator หรือ ลิฟต์อวกาศ ซึ่งผู้ชายคนนี้เชื่อมานานว่าสามารถสร้าง และ ใช้งานเป็นระบบขนส่งขึ้นอวกาศจนถึงระดับที่แรงโน้มถ่วง หรือ Gravity หรือ G Force ของดวงดาวไม่มีอิทธิพลกับมวลของวัตถุ

แนวคิด Space Elevator ถือเป็นแนวคิดบ้าบอเกินจินตนาการของมนุษย์ทั่วไปมากที่สุดแนวคิดหนึ่งมานาน จนกระทั่งกลุ่มนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรที่เชื่อว่าแนวคิดนี้คือคำตอบสุดท้ายของการเดินทางขึ้นลงอวกาศ ได้ช่วยกันเผยแพร่ข้อมูล และ ทำการศึกษาความเป็นไปได้โดยมีการรวมกลุ่มแลกเปลี่ยนข้อมูลทางเทคนิคอย่างต่อเนื่อง จนกระทั่ง Manuscript หัวข้อ LUNAR SPACE ELEVATORS FOR CISLUNAR SPACE DEVELOPMENT ของ Jerome Pearson ถูกตีพิมพ์ในปี 2005… ข้อถกเถียงเรื่องเป็นไปไม่ได้จึงยุติลง ซึ่งมาพร้อมกับคำตอบสุดท้ายว่าควรจะสร้างที่ไหนก่อนดีโดยไร้ข้อโต้แย้ง… ซึ่งลิฟต์อวกาศตัวแรกจะสร้างบนดวงจันทร์

แอนิเมชั่นจำลองแนวคิดลิฟต์อวกาศ

เหตุการณ์จำลองการติดตั้งลิฟต์อวกาศบนดวงจันทร์ ของ LiftPort Group

สำหรับท่านที่ยังไม่มีความรู้พื้นฐานเรื่องลิฟต์อวกาศมาก่อน… ลิฟต์อวกาศ หรือ Space Elevator เป็นแนวคิดริเริ่มของนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียชื่อ Konstantin Tsiolkovsky เผยแพร่แนวคิดครั้งแรกในปี 1895 โดยได้รับแรงบันดาลใจจากหอไอเฟล หรือ Eiffel Tower ในกรุงปารีส ซึ่ง Konstantin Tsiolkovsky เสนอไอเดียในการตั้งสถานีอวกาศในชั้นบรรยากาศระดับ GEO หรือ Geostationary Orbit สูงจากระดับน้ำทะเลปานกลางบริเวณเส้นศูนย์สูตรของโลกประมาณ 42,164 กิโลเมตร แล้วเชื่อมเคเบิ้ลจากพื้นโลกเข้าหาสถานีอวกาศ แล้วติดตั้งแคปซูลเพื่อขนส่งให้เดินทางขึ้นลงไปตามสายเคเบิ้ล… แต่คนทั่วไปรู้จักและสนใจลิฟต์อวกาศจากนวนิยายวิทยาศาสตร์ของ Sir Arthur C. Clarke เรื่อง The Fountains of Paradise ซึ่งวางขายในปี 1979… โดยก่อนหน้านั้นได้มีการศึกษาความเป็นไปได้ในการก่อสร้างลิฟต์อวกาศบนโลก ถูกสานต่อในทางวิศวกรรมในการเผยแพร่แนวคิดการโยงสายเคเบิ้ลกับดาวเทียมชื่อโครงการ Sky-Hook ของกลุ่มวิศวกรชาวอเมริกัน 5 คนภายใต้การนำของ James H. Shea ในปี 1966… และ เคยมี Proposal ของ James Cline ชื่อโครงการ “MoonCable” ส่งเข้าไปขอทุนจาก NASA ด้วยแนวคิดคล้ายกับแนวคิด Lunar Elevator ในปี 1972 แต่ถูกปฏิเสธการสนับสนุนเงินทุนจาก NASA… โดยมีบรรยากาศการแข่งขันด้านอวกาศระหว่างอเมริกา กับ สหภาพโซเวียตกำลังเข้มข้นในยุคสงครามเย็น ในขณะที่เทคโนโลยีจรวดซึ่งส่งดาวเทียมขึ้นวงโคจรได้แล้วในเวลานั้น ถือเป็นเทคนิคการขึ้นอวกาศที่พิสูจน์ความเป็นไปได้จนสำเร็จแล้วมากกว่า… กระทั่ง​​การประดิษฐ์ Carbon Nanotube ในต้นยุค 1990 และ David Smitherman จาก NASA/Marshall’s Advanced Projects วางแผงหนังสือชื่อ Space Elevators: An Advanced Earth-Space Infrastructure for the New Millennium พร้อมๆ กับการเชิญนักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกที่เชื่อแนวคิดนี้มาร่วมกันศึกษาค้นคว้าอย่างจริงจัง… ลิฟต์อวกาศ หรือ Space Elevator จึงได้กลายมาเป็นโครงการทางวิศวกรรมที่ยิ่งใหญ่ที่สุดอีกโครงการหนึ่งของมนุษย์ชาติก็ว่าได้

ปัจจุบันมีเอกชนมากมายที่ลงทุนค้นคว้าวิจัย และ ออกแบบการสร้างลิฟต์อวกาศ เช่น LiftPort Group… Obayashi Corporation… Google X’s Rapid Evaluation R&D และ Star Technology and Research ซึ่งแนวทางของ Star Technology and Research ที่ศึกษาการสร้างลิฟต์อวกาศบนดวงจันทร์ กลายเป็นโครงการที่มีความเป็นไปได้สูงสุด โดยใช้เพียงเทคโนโลยี และ วิทยาการด้านวัสดุศาสตร์ และ เทคโนโลยีอวกาศเท่าที่มีอยู่ในปัจจุบันก็ทำได้แล้ว… ซึ่งโครงการ Lunar Space Elevator หรือ ลิฟต์อวกาศแห่งดวงจันทร์จะช่วยให้การขึ้นลงดวงจันทร์กับสถานีอวกาศในวงโคจรมีค่าใช้จ่ายต่ำกว่าการขึ้นลงด้วยจรวดมาก เมื่อโครงการตั้งนิคมบนดวงจันทร์ถึงระยะของการใช้งานเชิงพาณิชย์… และยังถือเป็นการทดลองก่อสร้างลิฟต์อวกาศแห่งแรกของมนุษยชาติ ซึ่งชัดเจนแล้วว่าจะเป็นเทคโนโลยีขนส่งทางดิ่งสายหลัก ในการวิวัฒน์เป็นเผ่าพันธุ์ข้ามดวงดาวของมนุษย์ และ จะก่อสร้างทั้งบนดวงจันทร์ บนโลก และ ดาวอังคารอย่างแน่นอน

การออกแบบในเบื้องต้นในโครงการ Lunar Space Elevators กำหนดเอาพื้นที่บริเวณ Earth-Moon Lagrange Points โดยพิจารณาทั้งจุด L1 และ L2 ซึ่งจะใช้ประโยชน์จากแรงโน้มถ่วงของโลกในการรักษาสมดุลระดับของสถานีอวกาศและสถานีภาคพื้น… แต่ก็ยังมีปัญหาทางเทคนิคใหญ่ๆ อีกหลายประเด็นที่จะต้องออกแบบให้สอดคล้องกับข้อเท็จจริงด้านฟิสิกส์ดาราศาสตร์ของดวงจันทร์และโลก เช่น พิกัดความสูงของตำแหน่ง Lagrange Points L1 ของด้านที่ดวงจันทร์หันเข้าหาโลกที่ไม่ได้มีระยะห่างคงที่ รวมทั้ง Lagrange Points L2 ของด้านหลังของดวงจันทร์ก็ไม่ได้มีระยะห่างคงที่เช่นกัน… การออกแบบเคเบิ้ลเชื่อมกับสถานีลอยฟ้าจึงอาจจะต้องเผื่อระยางเพื่อสร้างชดเชยสมดุลย์ทางกลศาสตร์ด้วย เป็นต้น

ส่วนวัสดุหลักที่มีการศึกษาค้นคว้าเพื่อใช้ในการสร้างเคเบิ้ลสำหรับ Space Elevators จะประกอบด้วย… Carbon Nanotubes… Toray Carbon Fiber… Polybenzoxazole Fiber หรือ Zylon PBO… Honeywell Extended Chain Polyethylene Fiber… Magellan Honeycomb Polymer M5… DuPont Aramid Fiber หรือ Kevlar 49 และ Specific Strength Glass Fiber… ซึ่งคำตอบสุดท้ายก็คงเป็น Carbon Nanotubes 

สุดท้ายนี้… ข้อมูลทางเทคนิคมีเยอะมาก และ ยังไม่นิ่งจนพอจะสรุปความอะไรได้ชัดเจนกว่านี้ ถึงแม้ว่าความเคลื่อนไหวที่เด่นชัดอย่างกรณีของ Michael J. Laine ผู้เป็น CEO ของ LiftPort Group ซึ่งปรับเป้าหมาย และ วางกลยุทธ์ของ LiftPort เพื่อไปสร้างลิฟต์อวกาศบนดวงจันทร์อย่างชัดเจน โดยมีเทคโนโลยีแบบ Self-Deployment หรือ ติดตั้งตัวเองโดยอัตโนมัติที่ Lagrange Points L1 ที่แสดงความพร้อมมากที่สุด … แต่รายละเอียดทางเทคนิคมากมายยังเป็นข้อมูลลับและปกปิด… คืบหน้าอย่างไรจะพยายามเอามาเล่าเพิ่มในโอกาสต่อไปครับ!

References…

Facebook
Twitter
LinkedIn
Pinterest
Tumblr

Leave a Reply

Your email address will not be published.