ruimtelift

Op papier is het een supergoedkope en veilige manier om vracht en mensen in de ruimte te brengen: de ruimtelift. En toch komt ‘ie (letterlijk) maar niet van de grond. Wat houdt de lift tegen? En komt ‘ie er überhaupt nog wel?

Twintigduizend dollar. Zoveel geld moet u opsparen om één kilo vracht in de ruimte te brengen. En dan moet u nog maar afwachten of dat kilootje vracht ook daadwerkelijk heelhuids op zijn eindbestemming aankomt. Want voor het vervoer bent u afhankelijk van raketten en sondes van Russische makelij die nog wel eens dienst willen weigeren of erger nog: in de lucht ontploffen. Er moet toch een goedkopere en veiligere manier zijn om voorraden (en mensen) in een baan rondom de aarde of nog verder de ruimte in te brengen? Ja. In theorie is die er zeker. En wel in de vorm van de ruimtelift.

Over ISEC

Binnen ISEC komen verschillende bedrijven en individuen met maar één doel samen: de ontwikkeling, constructie en het gebruik van een ruimtelift promoten als een revolutionair en efficiënt transportsysteem de ruimte in. Om die droom werkelijkheid te laten worden, roept ISEC de hulp in van de meest uiteenlopende mensen. Mensen die een bijdrage kunnen leveren aan het technische verhaal, maar bijvoorbeeld ook mensen die het verhaal van ISEC op conferenties wereldwijd kunnen vertellen en promoten.

De lift
Het idee hangt al een tijdje in de lucht. Het is zelfs al vrij concreet, zo blijkt wel uit paperassen van The International Space Elevator Consortium (ISEC). In de documenten wordt gesproken over een ruimtelift die bestaat uit een station op de grond, een 100.000 kilometer lange kabel die de ruimte in reikt, een tegengewicht aan het uiteinde van die kabel, ‘klimmers’ die langs de kabel heen en weer zoeven en energiebronnen die deze klimmers aandrijven. Over alle onderdelen is al nagedacht. En ook de werking van de ruimtelift is al uitgekristalliseerd. De ‘klimmers’ klimmen langs de kabel omhoog, verlaten in rap tempo de atmosfeer en banen zich (nog steeds aan de kabel) een weg door een lage baan om de aarde (op tussen 160 en 2000 kilometer hoogte). In die baan kunnen ze vracht (bijvoorbeeld satellieten) uitzetten, die vervolgens een eigen baan om de aarde gaat volgen. Na een dag of vier, vijf bereikt de klimmer de geosynchrone baan waar nog meer vracht uit kan worden gezet. Tegen de tijd dat de klimmer de geosynchrone baan gepasseerd is, beweegt deze zo snel dat de vracht die nu wordt losgelaten een duwtje in de rug richting Mars of de maan kan krijgen. De mogelijkheden zijn dus eindeloos.

Hoe ziet zo'n ruimtelift er vanaf de aarde gezien uit? Niet heel spectaculair. U ziet hoe een dunne kabel in de wolken verdwijnt. De kabel wordt vergezeld door laserstralen die de klimmers van energie voorzien. Afbeelding: ISEC.

Hoe ziet zo’n ruimtelift er vanaf de aarde gezien uit? Niet heel spectaculair. U ziet hoe een dunne kabel in de wolken verdwijnt. De kabel wordt vergezeld door laserstralen die de klimmers van energie voorzien. Afbeelding: ISEC.

Implicaties
En ook over de implicaties van de ruimtelift is reeds nagedacht. Zo zou de ruimtelift niet alleen veiliger zijn dan de ruimtesondes die nu gebruikt worden (alleen al omdat er geen sterke G-krachten of explosieven bij komen kijken), maar ook een stuk goedkoper: een kilo vracht in een baan om de aarde brengen kost met de lift slechts enkele dollars.

Hindernissen
Het klinkt allemaal super. Maar de ruimtelift is anno 2013 nog steeds een papieren idee. Hoe kan dat? We vroegen het Martin Lades, bestuurslid bij het ISEC. Hij legt uit dat een aantal cruciale technologieën die bij het ontwikkelen van een ruimtelift komen kijken, nog niet is uitgekristalliseerd. “Het belangrijkste stukje technologie dat mist is geschikt materiaal voor de liftkabel,” legt hij uit. Deze kabel moet supersterk, maar tegelijkertijd heel licht zijn. En dat materiaal is er niet, tenminste: niet als we de lift op aarde willen gaan bouwen. “Op de maan, op Mars of op een planetoïde is de situatie anders en zou het bestaande materiaal wel volstaan.” Maar niet alleen de kabel is een hindernis. “Er zijn nog andere technologieën die een ruimtelift nodig heeft, zoals een zeer efficiënte aandrijving voor de klimmers. Die aandrijving bepaalt hoe snel een klimmer zich kan voortbewegen en hoeveel vracht deze kan meenemen. Daar moet nog aan gewerkt worden, maar die oplossingen lijken binnen handbereik.”

Ruimteafval
Maar niet alleen tijdens het ontwikkelen van de ruimtelift zelf stuiten onderzoekers herhaaldelijk op problemen. Er is ook een extern probleem. Ruimteafval. U moet u voorstellen dat er straks een plek op aarde is waar een kabel een slordige 100.000 kilometer de ruimte in steekt. Over die kabel klimmen karretjes met vracht en mensen omhoog. Rondom die kabel zweven stukken puin – groot en klein – die niet de intentie hebben om die kabel te mijden. En met de snelheden waarmee die stukjes puin reizen kan een klein steentje al voor enorme schade zorgen. Lades erkent dat dat een probleem is. Maar het is zeker geen onoverkoombaar probleem. Volgens hem kan de ruimtelift zo gebouwd en bediend worden dat de kans om door ruimteafval geraakt te worden heel klein wordt en dat de lift zelfs als deze door kleine stukken puin geraakt wordt daardoor niet buiten bedrijf raakt. “Er zijn manieren om de kabel steviger te maken en zo te beschermen tegen ruimtepuin (…) Daarnaast heeft ISEC een studie uitgevoerd op basis van de nieuwste ruimtepuin-data van NASA en uit dat onderzoek blijkt dat de dreiging van ruimteafval met bescheiden aanpassingen in het ontwerp en de wijze van bediening van de lift, kan worden beperkt.”

Ook NASA heeft wel eens gespeeld met het idee van een ruimtelift. Afbeelding: NASA.

Ook NASA heeft wel eens gespeeld met het idee van een ruimtelift. Afbeelding: NASA.

Tijdspanne
Al met al is er nog genoeg werk aan de winkel. Het roept de vraag op hoe lang dit allemaal nog duren gaat. “Sommige mensen denken nog twintig jaar, anderen denken nog honderd jaar, dus daar wordt nogal over gespeculeerd. Maar het meest recente onderzoek van de International Academy of Astronautics stippelt twee paden uit waarbij de bouw of in 2036 of ergens in de jaren ’50 van deze eeuw gestart wordt. Natuurlijk hopen we dat het sneller zal gaan gebeuren.” Om dat mogelijk te maken, is onderzoek nodig. Met name op het gebied van materialen. Wanneer een geschikt materiaal opduikt, kan de ruimtelift relatief snel gerealiseerd worden.

Een spoorlijn de ruimte in
En er is alle reden om verlangend naar het moment van realisering uit te zien, vindt Lades. Hij vergelijkt de impact van de ruimtelift met de impact die de Transcontinental Railroad in de VS had. “De spoorlijnen in de Verenigde Staten ontsloten het westen en gaven mensen toegang tot een gebied waar ze met het oog op de kosten anders nooit naartoe hadden kunnen reizen. De prijs van een reisje van New York naar San Francisco daalde door de aanleg van de spoorlijn met een factor vijftien, terwijl ook heel wat gevaren en vertragingen uit de weg werden geruimd. Wij denken dat dit scenario zich met de ruimtelift straks ook in de ruimte kan gaan ontvouwen. Iedereen kan de ruimte dan bezoeken.” Tegen een lagere prijs kan er meer veiliger vervoerd worden. “De ruimtelift heeft ook andere voordelen. Zo kan deze dienst doen als een katapult die sondes vanaf het uiterste puntje – zonder aanvullende aandrijving – verder het zonnestelsel in kan slingeren. De rotatiesnelheid wordt omgezet in voldoende snelheid om Mars of de buitenste planeten te bereiken.”

Is de ruimtelift dan de ultieme manier om de ruimte voor iedereen te ontsluiten? Lades denkt van wel. En hij weet zich gesteund door het ISEC, een organisatie die vastberaden is om zijn gelijk te bewijzen. De organisatie onderzoekt alle facetten van de ruimtelift en bijt zich momenteel vast in de grote hindernissen. Het is de opmaat naar een nieuw tijdperk, zo benadrukt Lades. “De ruimtelift gooit het zonnestelsel open.”