Jujur saja, meluncurkan sesuatu ke luar angkasa dengan roket adalah cara yang cukup tidak efisien untuk melakukan sesuatu. Tidak hanya roket yang mahal untuk dibuat, mereka juga membutuhkan satu ton bahan bakar untuk mencapai kecepatan lepas. Dan sementara biaya peluncuran individual berkurang berkat konsep-konsep seperti roket yang dapat digunakan kembali dan pesawat ruang angkasa, solusi yang lebih permanen bisa dengan membangun Space Elevator.
Dan sementara proyek mega-engineering semacam itu tidak layak saat ini, ada banyak ilmuwan dan perusahaan di seluruh dunia yang didedikasikan untuk membuat lift ruang menjadi kenyataan dalam hidup kita. Sebagai contoh, sebuah tim insinyur Jepang dari Fakultas Teknik Universitas Shizuoka baru-baru ini membuat model skala lift ruang angkasa yang akan mereka luncurkan ke luar angkasa besok (pada 11 September).
Konsep untuk elevator ruang angkasa cukup sederhana. Pada dasarnya, itu panggilan untuk pembangunan stasiun ruang angkasa di orbit geosynchronous (GSO) yang ditambatkan ke Bumi oleh struktur tarik. Sebuah penyeimbang akan dipasang ke ujung stasiun untuk menjaga tambatan lurus sementara kecepatan rotasi Bumi memastikan bahwa ia tetap berada di tempat yang sama. Astronot dan kru akan melakukan perjalanan naik dan turun tambatan di mobil, yang akan menghilangkan perlunya meluncurkan roket sama sekali.
Demi model skala mereka, para insinyur dari Universitas Shizuoka menciptakan dua CubeSats ultra-kecil, masing-masing berukuran 10 cm (3,9 inci) di sisinya. Ini dihubungkan oleh kabel baja sepanjang kira-kira 10 meter (32,8 kaki), sebuah wadah yang bertindak seperti lift ruang bergerak di sepanjang kabel menggunakan motor, dan kamera yang dipasang pada setiap satelit memantau kemajuan wadah.
Mikrosatelit dijadwalkan akan diluncurkan ke Stasiun Luar Angkasa Internasional (ISS) pada 11 September, di mana mereka akan dikerahkan ke luar angkasa untuk pengujian. Bersama dengan satelit lain, percobaan akan dilakukan oleh H-IIB Vehicle No. 7, yang akan diluncurkan dari Tanegashima Space Center di Prefektur Kagoshima. Sementara eksperimen serupa di mana kabel diperpanjang di ruang angkasa telah dilakukan sebelumnya, ini akan menjadi tes pertama di mana objek dipindahkan sepanjang kabel antara dua satelit.
Seperti yang dikatakan juru bicara Universitas Shizuoka dalam sebuah artikel oleh AFP: "Ini akan menjadi eksperimen pertama di dunia untuk menguji pergerakan elevator di ruang angkasa."
“Secara teori, elevator ruang angkasa sangat masuk akal. Perjalanan ruang angkasa dapat menjadi sesuatu yang populer di masa depan, ”tambah insinyur Universitas Shizuoka Yoji Ishikawa.
Jika percobaan terbukti berhasil, itu akan membantu meletakkan dasar untuk lift ruang yang sebenarnya. Tapi tentu saja, banyak tantangan signifikan masih harus diselesaikan sebelum apa pun yang mendekati lift ruang angkasa dapat dibangun. Yang terpenting di antaranya adalah bahan yang digunakan untuk membangun tambatan, yang harus ringan (agar tidak runtuh) dan memiliki kekuatan tarik yang luar biasa untuk menahan ketegangan yang disebabkan oleh gaya sentrifugal yang bekerja pada penyeimbang elevator.
Selain itu, tambatan juga harus menahan gaya gravitasi Bumi, Matahari dan Bulan, belum lagi tekanan yang disebabkan oleh kondisi atmosfer Bumi. Tantangan ini dianggap tidak dapat diatasi selama abad ke-20, ketika konsep tersebut dipopulerkan oleh para penulis seperti Arthur C. Clarke. Namun, pada pergantian abad, berkat penemuan nanotube karbon, para ilmuwan mulai mempertimbangkan kembali gagasan itu.
Namun, pembuatan tabung nano pada skala yang dibutuhkan untuk mencapai stasiun di GSO masih jauh di luar kemampuan kami saat ini. Selain itu, Keith Henson - seorang teknolog, insinyur, dan salah satu pendiri National Space Society (NSS) - berpendapat bahwa nanotube karbon tidak memiliki kekuatan yang diperlukan untuk menahan jenis tekanan yang terlibat. Untuk ini, insinyur telah mengusulkan menggunakan bahan lain, seperti berlian nanofilamen, tetapi produksi bahan ini pada skala yang dibutuhkan juga di luar kemampuan kami saat ini.
Ada juga tantangan lain, yang meliputi bagaimana menghindari puing-puing ruang angkasa dan meteorit agar tidak bertabrakan dengan lift ruang angkasa, cara mentransmisikan listrik dari Bumi ke ruang angkasa, dan memastikan bahwa tambatan tahan terhadap sinar kosmik berenergi tinggi. Tetapi jika dan ketika sebuah lift ruang angkasa dapat dibangun, itu akan memiliki hasil yang sangat besar, yang paling tidak adalah kemampuan untuk mengangkut awak dan kargo ke luar angkasa dengan biaya yang jauh lebih sedikit.
Pada tahun 2000, sebelum pengembangan roket yang dapat digunakan kembali, biaya untuk menempatkan muatan ke orbit geostasioner menggunakan roket konvensional adalah sekitar US $ 25.000 per kilogram (US $ 11.000 per pon). Namun, menurut perkiraan yang disusun oleh Spaceward Foundation, ada kemungkinan bahwa muatan dapat ditransfer ke GSO hanya dengan $ 220 per kg ($ 100 per pon).
Selain itu, lift dapat digunakan untuk menyebarkan satelit generasi berikutnya, seperti susunan surya berbasis ruang. Tidak seperti susunan surya berbasis darat, yang tunduk pada siklus siang / malam dan kondisi cuaca yang berubah, susunan ini akan mampu mengumpulkan daya 24 jam sehari, 7 hari seminggu, 365 hari setahun. Kekuatan ini kemudian dapat dipancarkan dari satelit menggunakan pemancar gelombang mikro ke stasiun penerima di tanah.
Pesawat ruang angkasa juga bisa dirakit di orbit, ukuran pemotongan biaya lain. Saat ini, pesawat ruang angkasa harus dirakit sepenuhnya di Bumi dan diluncurkan ke luar angkasa, atau untuk memiliki komponen individu diluncurkan ke orbit dan kemudian dirakit di luar angkasa. Either way, ini proses mahal yang membutuhkan peluncur berat dan berton-ton bahan bakar. Tetapi dengan lift ruang angkasa, komponen dapat diangkat ke orbit untuk sebagian kecil dari biaya. Yang lebih baik lagi, pabrik otonom dapat ditempatkan di orbit yang akan mampu membangun komponen yang diperlukan dan merakit pesawat ruang angkasa.
Tidak heran mengapa banyak perusahaan dan organisasi berharap menemukan cara untuk mengatasi tantangan teknis dan rekayasa seperti struktur yang diperlukan. Di satu sisi, Anda memiliki International Space Elevator Consortium (ISEC), afiliasi dari National Space Society yang dibentuk pada 2008 untuk mempromosikan pengembangan, konstruksi, dan pengoperasian elevator ruang angkasa.
Lalu ada Obayashi Corporation, yang bekerja sama dengan Universitas Shizuoka untuk membuat elevator ruang angkasa pada tahun 2050. Menurut rencana mereka, kabel lift akan terdiri dari kabel nanotube karbon 96.000 km (59.650 mi) yang mampu membawa 100 pendaki -ton. Ini juga akan terdiri dari Port Bumi terapung berdiameter 400-m (1312 kaki) dan bobot kontra 12.500-ton (13.780 US ton).
Seperti Profesor Yoshio Aoki dari Sekolah Tinggi Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Nihon University (yang mengawasi proyek elevator ruang angkasa Obayashi Corp) mengatakan: “[Sebuah elevator ruang angkasa] sangat penting bagi industri, lembaga pendidikan dan pemerintah untuk bergandengan tangan bersama dalam pengembangan teknologi . "
Memang, biaya membangun elevator ruang angkasa akan sangat besar dan kemungkinan akan membutuhkan upaya internasional dan multi-generasi terpadu. Dan tantangan signifikan tetap ada yang akan membutuhkan perkembangan teknologi yang signifikan. Tetapi untuk pengeluaran satu kali ini (ditambah biaya pemeliharaan), umat manusia akan memiliki akses tanpa batas ke ruang untuk masa mendatang, dan dengan biaya yang berkurang secara signifikan.
Dan jika percobaan ini terbukti berhasil, itu akan memberikan data penting yang suatu hari nanti dapat menginformasikan pembuatan elevator ruang angkasa.
