Matematik a strojný inžinier na Univerzite Johns Hopkins v USA navrhli, že pokiaľ výrobcovia výťahov prijmú viac biologických techník, upravia hodnotenie rizík a postavia niekoľko robotov na automatickú opravu, v blízkej budúcnosti vybudujú priestor. Výťah je úplne možný.
Sina Technology News Peking 11. júna správy, podľa správ zahraničných médií sú vesmírne výťahy už dlho jednou z tém sci-fi v reálnom živote, a to je tiež uskutočniteľnosť NASA a ďalších inštitúcií. Predmet výskumu. Aktuálny konsenzus, ktorý dosiahli inžinieri, je, že vesmírne výťahy sú veľmi dobrý nápad, ale proces výstavby vyžaduje obrovské napätie a tlak a existujúce materiály nemôžu spĺňať ich požiadavky.

Matematik a strojný inžinier na Johns Hopkins University v USA však navrhli, že pokiaľ výrobcovia výťahov prijmú viac biologických techník, upravia hodnotenie rizika a zostrojia niekoľko robotov na automatickú údržbu, budú budovať budúcnosť. Vesmírne výťahy sú úplne možné.

Autori Dan Popescu a Sean Sun vo výskumnej správe simulovali návrh vesmírneho výťahu, ktorý zistil maximálne napätie a maximálny ťah na základe biologických štruktúr (napr. Väzov a šliach). Vypočíta sa pomer pevnosti predĺženia. To je oveľa viac ako pomer napätia a pevnosti používaný v strojárstve a schopnosť materiálu absorbovať sily je minimálne dvojnásobná ako medzná sila.

Vedci poukazujú na to, že také pomery intenzity stresu sú pre bežné inžinierske projekty prijateľné, ale pre veľké budovy je tento pomer príliš prísny na to, aby kontroloval pravdepodobnosť poruchy. Stojí za zmienku, že vesmírny výťah je veľmi veľký a môže byť najväčšou stavebnou konštrukciou postavenou ľuďmi.

Konštrukcia vesmírnych výťahov umožňuje dopravu ľudí a vesmírnych materiálov mimo zemskú atmosféru. V niektorých dizajnoch vesmírnych výťahov sa nezmieňuje o nutnosti použitia rakiet. Koncept najskoršieho vesmírneho výťahu navrhol ruský vedec Konstantin Tsiolkovskij v roku 1895.

Od roku 1895 vedci pokračovali v zdokonaľovaní dizajnu vesmírnych výťahov, základná konštrukcia výťahu sa však nezmenila. Vesmírny výťah obsahuje kábel, ktorý je pevný na zemi, a ktorý sa obvykle rozprestiera nahor na geostacionárnu obežnú dráhu - asi 35 786 kilometrov od zeme.

Na hornom konci kábla je rovnováha, gravitácia a vonkajšia odstredivá sila, ktorá kábel napína, a pozdĺž kábla sa pohybuje nákladný priestor, ktorý sa káblom pohybuje hore a dole. Hlavným problémom tohto vesmírneho výťahu je, že tlak na mimoriadne dlhý kábel je taký veľký, že v súčasnosti nič nestačí na to, aby vydržalo.

V posledných niekoľkých desaťročiach prebehlo niekoľko veľkých dizajnérskych súťaží a návrhov na vyriešenie tohto problému, zatiaľ však nikto nebol úspešný. Nedávno navrhovaným riešením bol projekt Google X, ktorý spoločnosť Google spustila v roku 2014, ale nikto nedokázal vyrobiť vysoko pevné káble z uhlíkových nanorúrok s dĺžkou viac ako 1 meter a plán výstavby vesmírneho výťahu bol pozastavený.

Rozumie sa, že uhlíkové nanorúrky sú veľkou nádejou pre vesmírny výťah výťah značky značky inžinieri, ale táto nádej môže byť zmarená. Výskumný model z roku 2006 predpovedal, že musia existovať určité chyby v kábli s nanorúrkami dlhom asi 100 000 metrov, čo znížilo celkovú pevnosť kábla o 70%.

Propscu vo výskumnej správe navrhol iné riešenie. Aj keď sú uhlíkové nanotrubice teoreticky najlepšou voľbou pre káble vesmírnych výťahov, súčasná technológia nedokáže vyrobiť uhlíkové nanotrubice s dĺžkou niekoľkých centimetrov, preto sa používajú uhlíkové nanometre. Nie je možné vyrábať vesmírne výťahy. Navrhol však použitie niektorých kompozitných materiálov - uhlíkových nanorúrok v kombinácii s inými materiálmi, aj keď pevnosť je slabšia ako u čistých uhlíkových nanorúrok, ale na zvýšenie pevnosti materiálu používame mechanizmy samoliečby na zaistenie stability super budova.

Tento samoliečebný mechanizmus je zásadný a vedci navrhli dizajn kábla, ktorý rozdeľuje jeho smer na dva, hore, na sériu „stohovaných segmentov“; bočne, do série „paralelných káblových vlákien. Ak akékoľvek káblové vlákno zlyhá, táto situácia sa často vyskytne, jeho vplyv je obmedzený na jeho vlastnú časť stohu a hmotnosť bremena sa okamžite rozdelí na paralelný kábel, až kým opravný robot nepríde na výmena.

Vedci poukázali na to, že pomocou tohto „autonómneho opravného mechanizmu“ môžu vesmírne výťahy zabezpečiť spoľahlivosť pri vysokej úrovni namáhania a zároveň môžu byť vyrobené z materiálov s nižšou pevnosťou, čo približuje skutočnú uskutočniteľnosť.

Propscu poukázal na to, že základom všetkých týchto modelov vesmírnych výťahov je postupne sa znižujúci pomer namáhania, kombinácia technických štandardov návrhu a biologických princípov. Zdôraznil, že ľudské Achillove šľachy a chrbtica dokážu vydržať obrovské namáhanie, veľmi blízke ich pevnosti v ťahu, ktorá je väčšia ako namáhanie, ktoré inžinieri navrhujú pri výrobe ocele.

Hlavným dôvodom je, že aspoň do istej miery majú šľachy a chrbtica schopnosť samočinnej opravy, ktorá v oceľových materiáloch chýba. Vedci sa domnievajú, že pridanie biologických mechanizmov šliach a chrbtice k dizajnu vesmírneho výťahu znamená, že nemusíme čakať na nové futuristické materiály.

Propscu uviedol: "Sme presvedčení, že mimoriadne veľké stavebné konštrukcie, ako sú vesmírne výťahy, musia plne brať do úvahy možnosť zlyhania komponentov a tiež potrebujú samoregeneračný mechanizmus na výmenu poškodených komponentov. Tým sa zabezpečí, že bude vesmírny výťah veľmi zaťažený." Zbehnite dole bez poškodenia jeho integrity. To znamená, že je možné stavať nadstavby z existujúcich materiálov! “