นักคณิตศาสตร์และวิศวกรเครื่องกลที่มหาวิทยาลัยจอห์นฮอปกินส์ในสหรัฐอเมริกาแนะนำว่าตราบใดที่ผู้ผลิตลิฟต์ใช้เทคนิคทางชีววิทยามากขึ้นปรับการประเมินความเสี่ยงและสร้างหุ่นยนต์ซ่อมอัตโนมัติพวกเขาจะสร้างพื้นที่ในอนาคตอันใกล้ ลิฟต์เป็นไปได้อย่างสมบูรณ์
Sina Technology News เวลาปักกิ่งเมื่อวันที่ 11 มิถุนายนตามรายงานของสื่อต่างประเทศลิฟต์อวกาศเป็นหนึ่งในธีมของนิยายวิทยาศาสตร์ในชีวิตจริงมานานแล้วและนี่ก็เป็นความเป็นไปได้ของ NASA และสถาบันอื่น ๆ ด้วย เรื่องของการวิจัย ความเห็นพ้องต้องกันของวิศวกรในปัจจุบันคือลิฟต์อวกาศเป็นความคิดที่ดีมาก แต่กระบวนการก่อสร้างเกี่ยวข้องกับความเครียดและแรงกดดันมหาศาลและวัสดุที่มีอยู่ไม่สามารถตอบสนองความต้องการได้

อย่างไรก็ตามนักคณิตศาสตร์และวิศวกรเครื่องกลที่มหาวิทยาลัยจอห์นฮอปกินส์ในสหรัฐอเมริกาแนะนำว่าตราบใดที่ผู้ผลิตลิฟต์ใช้เทคนิคทางชีววิทยามากขึ้นปรับการประเมินความเสี่ยงและสร้างหุ่นยนต์บำรุงรักษาอัตโนมัติพวกเขาจะสร้างอนาคต ลิฟต์อวกาศเป็นไปได้ทั้งหมด

ในรายงานการวิจัยผู้เขียน Dan Popescu และ Sean Sun ได้จำลองการออกแบบลิฟต์อวกาศซึ่งพบว่ามีความเครียดสูงสุดและแรงดึงสูงสุดตามโครงสร้างทางชีววิทยา (เช่นเอ็นและเส้นเอ็น) คำนวณอัตราส่วนของความแข็งแรงของส่วนขยาย ซึ่งสูงกว่าอัตราส่วนความเค้นต่อความเค้นที่ใช้ในงานวิศวกรรมมากและความสามารถของวัสดุในการดูดซับแรงจะสูงกว่าแรงแตกหักอย่างน้อยสองเท่า

นักวิจัยชี้ให้เห็นว่าอัตราส่วนความเข้มของความเครียดเช่นนี้เป็นที่ยอมรับสำหรับโครงการวิศวกรรมโยธาทั่วไป แต่สำหรับอาคารขนาดใหญ่อัตราส่วนนี้เข้มงวดเกินไปที่จะควบคุมความน่าจะเป็นของความล้มเหลว เป็นที่น่าสังเกตว่าลิฟต์อวกาศมีขนาดใหญ่มากและอาจเป็นโครงสร้างอาคารที่ใหญ่ที่สุดที่สร้างโดยมนุษย์

การสร้างลิฟต์อวกาศช่วยให้มนุษย์และวัสดุอวกาศสามารถขนส่งออกไปนอกชั้นบรรยากาศของโลกได้ ในการออกแบบลิฟต์อวกาศบางประเภทไม่มีการกล่าวถึงความจำเป็นในการใช้จรวด แนวคิดเรื่องลิฟต์อวกาศที่เก่าแก่ที่สุดถูกเสนอโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย Konstantin Tsiolkovsky ในปีพ. ศ. 2438

ตั้งแต่ปีพ. ศ. 2438 นักวิทยาศาสตร์ได้ปรับแต่งการออกแบบลิฟต์อวกาศอย่างต่อเนื่อง แต่การออกแบบพื้นฐานของลิฟต์ไม่ได้เปลี่ยนไป ลิฟต์อวกาศมีสายเคเบิลที่แข็งบนพื้นโลกโดยปกติจะขยายขึ้นไปในวงโคจร geostationary - ประมาณ 35,786 กิโลเมตรจากพื้นดิน

ที่ปลายด้านบนของสายเคเบิลเป็นจุดสมดุลแรงโน้มถ่วงและแรงเหวี่ยงภายนอกทำให้สายตึงโดยวางช่องเก็บของไว้ตามแนวสายเคเบิลที่เลื่อนขึ้นและลงของสายเคเบิล ปัญหาหลักของลิฟต์อวกาศนี้คือแรงกดบนสายเคเบิลที่ยาวเป็นพิเศษนั้นมากจนไม่มีสิ่งใดเพียงพอที่จะต้านทานได้ในขณะนี้

ในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมามีการแข่งขันด้านการออกแบบและข้อเสนอมากมายเพื่อแก้ปัญหานี้ แต่จนถึงขณะนี้ยังไม่มีใครประสบความสำเร็จ โซลูชันที่เสนอเมื่อเร็ว ๆ นี้คือโครงการ Google X ที่เปิดตัวโดย Google ในปี 2014 แต่ไม่มีใครสามารถผลิตสายนาโนคาร์บอนที่มีความแข็งแรงสูงยาวกว่า 1 เมตรได้และแผนการก่อสร้างลิฟต์อวกาศก็ถูกระงับไว้

เป็นที่เข้าใจกันว่าท่อนาโนคาร์บอนเป็นความหวังที่ยิ่งใหญ่สำหรับลิฟต์อวกาศ ลิฟท์แบรนด์คำ วิศวกร แต่ความหวังนี้อาจถูกประ แบบจำลองการวิจัยในปี 2549 คาดการณ์ว่าจะต้องมีข้อบกพร่องบางอย่างในสายเคเบิลนาโนที่มีความยาวประมาณ 100,000 เมตรซึ่งทำให้ความแข็งแรงโดยรวมของสายเคเบิลลดลง 70%

Propscu เสนอวิธีแก้ปัญหาที่แตกต่างกันในรายงานการวิจัย แม้ว่าท่อนาโนคาร์บอนในทางทฤษฎีจะเป็นทางเลือกที่ดีที่สุดสำหรับสายเคเบิลลิฟต์อวกาศ แต่เทคโนโลยีปัจจุบันไม่สามารถผลิตท่อนาโนคาร์บอนที่มีความยาวหลายเซนติเมตรได้ดังนั้นจึงใช้นาโนเมตรของคาร์บอน ไม่สามารถผลิตลิฟต์อวกาศได้ อย่างไรก็ตามเขาเสนอให้ใช้วัสดุผสมบางชนิด - ท่อนาโนคาร์บอนรวมกับวัสดุอื่น ๆ แม้ว่าความแข็งแรงจะอ่อนกว่าท่อนาโนคาร์บอนบริสุทธิ์ แต่เรากำลังใช้กลไกการรักษาตัวเองเพื่อเพิ่มความแข็งแรงของวัสดุเพื่อให้มั่นใจถึงเสถียรภาพของซุปเปอร์ อาคาร.

กลไกการรักษาตัวเองนี้มีความสำคัญและนักวิจัยได้เสนอการออกแบบสายเคเบิลที่แบ่งทิศทางออกเป็นสองส่วนขึ้นเป็นชุดของ "ส่วนที่ซ้อนกัน"; ด้านข้างเป็นชุดของ "สายเคเบิลแบบขนานเมื่อเส้นใยของสายเคเบิลใด ๆ ล้มเหลวสถานการณ์นี้มักจะเกิดขึ้นอิทธิพลของมันจะ จำกัด อยู่ที่ส่วนของสแต็กของมันเองและน้ำหนักบรรทุกจะถูกแบ่งไปยังสายเคเบิลขนานทันทีจนกว่าหุ่นยนต์ซ่อมจะมาถึง ทดแทน.

นักวิจัยชี้ให้เห็นว่าด้วย "กลไกการซ่อมแซมอัตโนมัติ" ลิฟต์อวกาศสามารถรับรองความน่าเชื่อถือได้ในระดับความเครียดสูงและในขณะเดียวกันก็สามารถทำจากวัสดุที่มีความแข็งแรงต่ำกว่าซึ่งทำให้ความเป็นไปได้ที่แท้จริงใกล้เคียงกันมากขึ้น

Propscu ชี้ให้เห็นว่าพื้นฐานของแบบจำลองลิฟต์อวกาศเหล่านี้คืออัตราส่วนความเครียดที่ลดลงเรื่อย ๆ การผสมผสานระหว่างมาตรฐานการออกแบบทางวิศวกรรมและหลักการทางชีววิทยา เขาเน้นย้ำว่าเอ็นร้อยหวายของมนุษย์และกระดูกสันหลังสามารถทนต่อความเครียดได้อย่างมากซึ่งใกล้เคียงกับความต้านทานแรงดึงซึ่งมากกว่าความเครียดที่วิศวกรออกแบบเหล็ก

เหตุผลหลักคืออย่างน้อยที่สุดในระดับหนึ่งเส้นเอ็นและกระดูกสันหลังมีพลังในการซ่อมแซมตัวเองซึ่งขาดวัสดุที่เป็นเหล็ก นักวิจัยเชื่อว่าการเพิ่มกลไกทางชีววิทยาของเส้นเอ็นและกระดูกสันหลังในการออกแบบลิฟต์อวกาศหมายความว่าเราไม่ต้องรอวัสดุใหม่ ๆ มากมาย

Propscu กล่าวว่า: "เราเชื่อว่าโครงสร้างอาคารขนาดใหญ่พิเศษเช่นลิฟต์อวกาศต้องพิจารณาถึงความเป็นไปได้ของความล้มเหลวของส่วนประกอบและยังต้องมีกลไกในการฟื้นฟูตัวเองเพื่อเปลี่ยนชิ้นส่วนที่เสียหายซึ่งจะช่วยให้มั่นใจได้ว่าลิฟต์อวกาศอยู่ภายใต้ภาระที่สูง ทรุดโทรมโดยไม่ทำลายความสมบูรณ์นั่นหมายความว่ามันเป็นไปได้ที่จะสร้างโครงสร้างพิเศษโดยใช้วัสดุที่มีอยู่! "