عيران أربيل، قوى الأمن الداخلي
بدأ العلماء في وقت مبكر من ستينيات القرن الماضي في صراعهم مع مسألة إنشاء مصعد فضائي، وهو منشأة من شأنها أن توفر نسبة كبيرة من تكاليف إطلاق الأجسام إلى الفضاء. ووفقا لحساباتهم، فإن المواد اللازمة لبناء مثل هذا المصعد يجب أن تكون على الأقل ضعف قوة أي مادة معروفة اليوم، بما في ذلك الجرافيت والفولاذ والكوارتز والماس.
أدرك الكاتب آرثر تشارلز كلارك مشكلة المواد وصمدت عبقريته أمام اختبار الخلق. في كتابه عام 1978، نوافير السماء، يصف بناء المصعد الفضائي من بلورة شبه ماسية أحادية البعد تعمل ككابل. ومن دواعي سرور المتحمسين لهذه الهياكل أن اكتشف الباحث الياباني سوميو أيجيما أنابيب الكربون النانوية، وهي مادة تبلغ قوتها 100 مرة قوة الفولاذ وسدس قوتها ومقاومتها العالية للإجهاد.
وكما لو كان الأمر يتعلق بإنزال عشاق العلم من الشجرة العالية التي تسلقوها، فإن الحسابات التي أجراها مؤخرًا نيكولا فوجنو من كلية الفنون التطبيقية في تورينو بإيطاليا، خلصت إلى أن الأنابيب النانوية لن تعمل.
يدعي فوجنو أن وجود خلل بسيط في الأنبوب، مثل فقدان ذرة كربون واحدة، يمكن أن يؤدي إلى انخفاض قوة الشد إلى 70%، كما أن المواد وكمية كبيرة من المواد المصنوعة من الأنابيب النانوية المتصلة تقلل من القوة إلى أقل من XNUMX%!
ووفقا للحسابات، فإن بناء مصعد فضائي سيتطلب ضغطا لا يقل عن 62 جيجا باسكال. يمكن للأنبوب النانوي الموحد أن يحتوي على حوالي 100 غيغاباسكال، ولكن أقل من ذلك يفتح الطريق بالفعل لقضايا السلامة.
ويزعم المتحمسون للأنابيب النانوية أن بناء الكابل من عدد كبير من الأنابيب في شعاع واحد سيولد قوى احتكاك من شأنها تعويض العيوب الصغيرة. من الممكن أيضًا أن ينجح إنشاء أنبوب نانوي موحد يبلغ طوله 36,000 ألف كيلومتر. لكن القرار الواضح لن يكون ممكنًا إلا عندما يتم نشر حسابات بوجنو الكاملة في عدد يوليو من مجلة الفيزياء: المادة المكثفة.
للحصول على أخبار حول هذا الموضوع في Space.com|
الى موقع قوى الأمن الداخلي
