Rajské fontány
V roce 1979 napsal Arthur C. Clarke scifi novelu The
Fountains of Paradise (Rajské fontány). Je to strhující příběh o
stavbě, která patří k odvěkým lidským snům. V 22. století je realizován
projekt kosmického výtahu (žebříku do nebe), končícího šestatřicet tisíc
kilometrů nad rovníkem. Myšlenka výtahu je vlastně velmi prostá a je založená
na respektování zákonů nebeské mechaniky. Využijeme-li bodu, kde může těleso
setrvat na témže místě v konstantní výšce a nehnutě vzhledem k rotaci
zemského povrchu, lze spustit "lano" až k zemskému povrchu a tím
vytvořit jakýsi výtah umožňující dopravu z povrchu Země do kosmického
prostoru.
Nutno ale podotknout, že Clarke nebyl tak úplně původní.
Myšlenku kosmického výtahu nastínil už před stoletím (!) ruský
vizionář Konstantin Ciolkovskij (který například vymyslel princip dnešních
vícestupňových raket).
K
vytvoření "lana" použil Clarke uhlíková vlákna. Z nich byly
vytvořeny čtyři pásky, po kterých jezdila kabina "výtahu". Příběh
sám nepostrádá samozřejmě dramatičnost. Sestupující kabině selže
chlazení (energii vytvářenou brzděním je třeba odvádět do prostoru) a
nouzově zastavuje u jakési technologické stanice pár set kilometrů nad zemí.
Výbuch přehřátých baterií poruší hermetičnost stanice a ze Země je
vypraven záchranný stroj s kyslíkem. Aby však nebyl trablům konec, záchranné
kabině neodpadne přídavná baterie, kterou má odhodit jako startovní stupeň
a stroj zastavuje nedaleko od cíle. Po řadě dramatických okamžiků vše dobře
končí, jak se na správnou scifi knihu sluší a patří.
Sám spisovatel Arthur C. Clarke řekl:
"Kosmický výtah bude postaven do padesáti let od okamžiku, kdy se tomu
všichni přestanou smát."
Je pozoruhodné, kolik vizí spisovatelů scifi a podobných
žánrů se vyplnilo. Jak se třeba říká, tak z Verneových děl se dosud
nenaplnily jen ty dva roky prázdnin ... Ale bohužel, v dnešní době se i to
nejeví tak neuskutečnitelné - pro mnohého absolventa VŠ marně hledajícího
práci ... Stálo by za úvahu, co vede autory "vizionáře" k tomu,
aby napsali své knihy. Jsou napojeni na morfické pole Vesmíru a mohou nahlížet
do budoucnosti nebo "někam jinam"?
Existuje potřebná technologie?
Obyvatelé panelových domů asi při zmínce o výtahu vztekle
zavrčí. K čemu výtah na oběžnou dráhu kolem Země, když jim doma nejede
ta prachobyčejná zdviž ani do pátého patra ... Existuje vůbec technologie,
která by takový problém zvládla? Není to prý problém. Stačí natáhnout
lano od povrchu Země do výšky 100 000 kilometrů. Pak odstředivá síla,
vznikající díky rotaci Země, sama lano napne a bude ho napnuté udržovat. Náklady
na dopravu takovým "výtahem" by na jeden kilogram nákladu nepřesáhly
cenu několika dolarů. A o to jde.
Takže, odkud kam lano vést, to bychom měli vyřešeno.
Ale lano v pravém slova smyslu, spletené z ocelových drátků - a dlouhé 100
000 km? Tomu by snad nevěřil ani absolvent šestého ročníku základní školy
... Je třeba hledat jiný materiál. A tady se nabízí uhlík. Uhlík asi znáte
ve formě grafitu z tužek a ti movitější jako drahokam diamant. Ale z toho dělat
lano - to je vtip? A vidíte, jde to. Vzpomeňte si na uhlíkové kompozity používané
na stavbu extrémně lehkých a zároveň odolných součástí jízdních kol,
závodních aut ... atd, atd, až po neprůstřelné vesty. Roku 1991 objevil
Japonec Sumio Iijima v laboratoři firmy NEC něco, co nazval uhlíkovou
nanorourkou. Materiál takto zhotovený má pak při pětinové váze oceli
více než stonásobnou pevnost v tahu. To by mohlo být to pravé pro
"kosmické lano". I v tom se tedy vize (?) A.C. Clarka naplňuje.
Začátek tisíciletí: sen se mění ve skutečnost
V roce 2002 byla založena společnost HighLift Systems,
která na první mezinárodní konferenci o kosmickém výtahu konaném 12-13.
srpna 2002 v Seattle prezentovala svůj úmysl postavit kosmický výtah ještě
před rokem 2010. Koncepce této společnosti navazuje na projekt, rozpracovaný
v uplynulých letech NASA, resp. jejím Institutem pro pokročilé koncepce (NIAC).
Je zajímavé, že celý projekt s rozpočtem kolem 10 miliard dolarů má být
financován ze soukromých zdrojů. Že by se nám tu rýsovala privatizace Vesmíru?
V prvním desetiletí třetího tisíciletí se zdá být
vyřešena otázka kam a jak "lano" umístit a z čeho ho vyrobit. Je
tu ale ještě spousta dalších problémů. Velkou neznámou je vliv
slunečního záření a atmosféry na atomární strukturu lana (uhlík v
atmosféře neobyčejně ochotně oxiduje). Mimo atmosféru hrozí nebezpečí
od mikrometeoritů a také možná od radiace. No a pak je tu samozřejmě i
celkem prozaické nebezpečí střetu s letadlem, případně vesmírným
satelitem. Přibývá i strašák těchto let - nebezpečí teroristického
útoku.
A jak to vypadá v roce 2004?
Šéf projektu kosmického
výtahu v rámci Institute for
Scientific Research ve městě Fairmont v Západní Virginii, Bradley C. Edwards, doufá v realizaci projektu do roku 2019.
Tvrdí: „Nepotřebujeme vyvíjet žádné nové technologie, nemusíme
provádět žádné nové fyzikální výzkumy, vše podstatné máme k
dispozici už nyní“. Na výzkumu se rovněž podílí NASA, která na první studie
uvolnila celkem půl milionu dolarů. Další dva a půl milionu dolarů vyčlenil
americký Kongres.
Výtah můžete shlédnout dokonce už i na videoukázce.
Zajímavé ... Nejnovější informace lze shlédnout na stránkách The
Space Elevator - 3rd Annual International Conference (konference se konala
28. - 30. června 2004 ve Washingtonu D.C.).
Základem výtahu tedy má být
lano, složené z uhlíkových vláken, která jsou charakteristická extrémní
pevností v tahu. V pojetí A.C.Clarka byly "lana" čtyři; nešlo ovšem
o lana v pravém slova smyslu, ale o ploché pásky. V současném projektu je
počítáno s "lanem" jedním; to ale spíše má připomínat fólii
o šířce přibližně jednoho metru a tloušťce papíru. Takové
"lano" by ale mělo být schopno dopravit do vzdálenosti 100 000 km
od zemského povrchu třináctitunový náklad. Základy "výtahu" mají
být umístěny v rovníkové oblasti na jihoamerickém pobřeží Pacifiku,
poblíž Ecuadoru, kde panuje příznivé počasí a není příliš rozšířená
letecká doprava. Napětí lana bude díky rotaci Země zajišťovat závaží
na druhém konci lana (ve vesmíru). Výtah sám má být poháněn elektrickou
energií dopravovanou k němu pomocí přesně zaměřeného laserového
paprsku.
Vypadá to celkem slibně; nechme se překvapit, zda
projekt bude opravdu uskutečněn.
Kdyby se projekt podařil, dalo by se podobné zařízení
postavit i na Měsíci (nebo jiných planetách). Rakety v dnešním slova
smyslu by zajišťovaly spojení jen mezi konečnými stanicemi výtahů. Úspora
energie by byla obrovská, odpadlo by na palivo náročné startovací manévry.
Několik zajímavých odkazů na závěr
Zpět na Úkazy na
nebi a ve vesmíru
