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Der Weltraumfahrstuhl-ein Zukunftsprojekt

Angeregt durch die aktuelle Raumzeit-Episode habe ich mir mal Gedanken zum Weltraumfahrstuhl gemacht. Was für Potential hat ein Fahrstuhl, was für Gefahren drohen hier? Und vor allem wann kommt er?
Zunächst muss man sagen, dass ein Weltraumfahrstuhl die Raumfahrt so verändern würde, wie die Dampfmaschine die Industrie. Auf einmal wäre es möglich große Massen in den Orbit zu transportieren. Zudem stellt der Weltraumfahrstuhl eine gute Möglichkeit dar die nötige Energie für Flüge ins Sonnensystem zu bekommen. Dies eröffnet neue Möglichkeiten vom Weltraumhotel, über das Abbauen von Asteroiden bis hin zum Zusammenbau von gigantischen Raumschiffen für Reisen durch das All. Doch warum ist das so?

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So stellt sich Frank Schätzing den Weltraumfahrstuhl vor Quelle: DLR Nachrichten 125

Erst möchte ich dazu die physikalischen Gesetzte erläutern, die einen solchen Fahrstuhl möglich machen. Eigentlich benötigt man nicht besonders viel Energie um in das All zu kommen. Die Energie um die Höhe zu erreichen ist nicht so groß wie die Energie, um einen zirkularen Orbit zu erreichen und durch die Athmosphäre zu kommen. Wenn man nun an einem sehr langen Seil hochklettern würde, so würde man, je höher man kommt von der Erdrotation immer schneller beschleunigt. Mit der Beschleunigung steigt auch die Fliehkraft. Irgendwann ist die Fliehkraft so groß wie die Gewichtskraft. Dies ist exakt auf der Höhe des GEO (Geostationärer Orbit) in 36.000km. Ab hier ist die Fliehkraft größer als die Gewichtskraft und man wird nach außen beschleunigt.
Wenn man nun eine Raumstation auf Höhe des GEO stationiert, bleibt diese über einem Punkt auf der Erde. Von dort aus müsste man nur noch ein Seil zur Erde und gleichzeitig ein Seil in den Weltraum als Gegengewicht lassen. Schon fertig 😉
Dann müsste man nur noch einen Aufzug anbauen, der hoch und runter fahren kann. Die Energieübertragung geht übrigens via Mikrowelleninduktion, wie ich in der aktuellen Raumzeit-Episode gelernt habe. Nun kann man große Lasten in den Orbit bringen, mit deutlich weniger Energie und damit auch Kosten als mit Raketen, welche leider nur einen Bruchteil von ihrer Masse als Nutzlast haben. Die Objekte kann man nun ganz einfach zusammenbauen. So sind große Raumschiffe, Hotels oder Stationen möglich. Satelliten lassen sich so einfach aussetzen und reparieren. Auch in geringeren Höhen lassen sich Satelliten mit geringen Energieaufwand in einen Orbit bringen. Ein weiterer Vorteil ist, das wenn man am Seil entlang über den Bahnhof hinausfliegt automatisch von der Erde weg beschleunigt wird. Dies ermöglicht Missionen im gesamten Sonnensystem ohne weiteren großen Energieaufwand. Wenn man solche Fahrstühle nun auf anderen Planeten verwirklicht, ließen sich so relativ einfach Materialien z.B. von der Erde zum Mond oder Mars und auch zurück bringen. Natürlich gibt es auch einige Probleme, so könnte das Seil durch Weltraumschrott beschädigt werden. Doch gegen Trümmerteile sollen Schwingungen helfen, die das Seil ausweichen lassen.
Auch wenn es sich einfach und toll anhört, es geht leider nicht von heute auf morgen. Natürlich wäre es ein großes Pionierprojekt, das noch einiges erforschen muss. Doch vieles gibt es bereits. Was fehlt ist ein Material, das sein Eigengewicht über eine Länge von 36.000km tragen kann. Dies kann bisher kein konventionelles Material. Doch inzwischen sind Kohlenstoffnanoröhrchen entwickelt worden, welche die Belastung aushalten. Doch noch lassen sie sich nicht zu langen Ketten oder gar Seilen zusammenfügen. Es ist die Schlüsseltechnologie, die uns noch davon abhält solche tollen Gebilde zu bauen. Doch es ist nur noch eine Frage von ein paar Jahrzehnten, bis ein solcher Fahrstuhl möglich ist. Ich wäre gerne dabei. Dann steht uns die Tür zu einer weiten Welt voller Möglichkeiten, Entdeckungen und Ressourcen sperrangelweit offen…

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