سلك بطول 1000 كم إلى النجوم - خطاف السماء

السفر إلى الفضاء صعب.

حاليًا، يبدو الأمر كصعود جبل على دراجة

بعجلة واحدة وحقيبة ظهر مليئة بالمتفجرات.

ببطء شديد، لا يمكنك نقل الكثير من الأشياء، وقد تموت.

يجب أن تبلغ سرعة الصاروخ حوالي

40 ألف كم بالساعة لمغادرة الأرض.

لبلوغ هذه السرعة، الصواريخ هي عبارة

عن خزان وقود لرفع حمولة صغيرة جدًا.

هذا سيئ إذا كنت تريد السفر إلى كواكب أخرى،

لأنك تحتاج أشياءً كثيرة

ثقيلة للبقاء حيًا وربما للعودة.

فهل ثمة طريقة للوصول إلى

الفضاء بوقود أقل وحمولة أكبر؟

الأمر الجيد الذي حل جل مشكلات النقل

في الأرض هو ما يُعرف بالبنية التحتية.

سواء كانت طرقا للسيارات،

أو موانئ للسفن

أو سككًا حديدية للقطارات،

لقد سهَّلنا التنقل.

يمكن تطبيق الحل عينه للسفر إلى الفضاء.

البنية التحتية الفضائية ستجعل دخول المدار والخروج

إلى القمر والمريخ وما ورائهما سهلًا ورخيصًا.

رائع. لكن ما هي البنية التحتية الفضائية

على عكس مصعد الفضاء الأرضي،

وهو حاليًا خيال علمي،

ثمة تقنية بسيطة

لكن واعدة لا تتطلب علمًا جديدًا

أو موادًا سحرية أو استثمارات ضخمة

وقد نجح اختبارُها في المدار من قبل:

سلكٌ ووزن. يُعرف باسم حبل الأُربة.

المفهوم بسيط جدًا ومثير للدهشة:

ماذا لو وضعنا حبالًا بطول مئات أو آلاف الكيلومترات

في الفضاء كسلالم تصعدها مركبات الفضاء

لارتفاعات أعلى ولتكتسب السرعة؟

يُعرف هذا المفهوم باسم خطاف السماء.

وهو يعمل أفضل إذا جعلناه يدور!

يثبتُ الثقلُ الموازن سلكًا طويلًا في مكانه ويدور حول دائرة.

يبطئُ حبلٌ دوار طرفَه بالنسبة إلى الأرض في الأسفل،

ويسرعه في الأعلى كالمنجنيق.

أي أنه يمكنك نقل الطاقة من الحبل واكتساب

دفعة هائلة عند إطلاقه، بشكل حر تقريبًا،

تساوي ضعف سرعة دوران الحبل.

توجد حاليًا ألياف مخصصة تتحمل ضغطًا

غير عادي الذي قد يتعرض له خطاف السماء.

لحماية الحبل من القطع والاصطدام مع الكتل والنيازك،

يمكن ربطه بشبكة من الألياف الوفيرة.

سيمكن مرور خطاف السماء فوق المكان عينه

لمرات في اليوم المكوكات المُعاد استخدامها من الربط به.

بالطبع، الأمر ليس بهذه السهولة.

عند أدنى نقطة له، يندفع طرف الحبل

عبر الغلاف الجوي بسرعة 12000 كم بالساعة.

يمنع الغلاف الجوي للأرض خفض

خطاف السماء وإلا سيسخن باحتكاك الهواء.

لذا، سينخفض إلى ارتفاع

لا يقل عن 80 إلى 150 كم.

لإحداث هذا، سنحتاج الى مركبة

فضائية مخصصة تصل إلى الحبل.

مع أن الأمر ليس سهلًا، فهو أرخص بكثير

من الصاروخ الممتلئ بالوقود

لقطع 40000 كم بالساعة فحسب.

الربط بطرف الحبل هو تحدٍ أيضًا.

فلا يوجد سوى وقت قصير من 60 إلى 90 ثانية

لتتبع الطرف الصغير في السماء

الذي يتحرك بسرعة 12 ماخ.

للتسهيل، يمكن وضع خيط صيد، بطول كيلومتر،

على الطرف مع مسيرة ملاحية

تساعد المركبة الفضائية على الاتصال.

التحدي الآخر هو إبقاء خطاف السماء في المدار.

مع تزايد التصاق المركبات به وسحبِ نفسها لأعلى،

تستخدم الزخم لتظل مكانها.

إذا لم نفعل شيئًا، فسيتباطأ ويتحطم في الغلاف الجوي.

وهنا يمكننا خداع الكون قليلًا:

خطاف السماء عبارة عن بطارية من الطاقة المدارية.

يُمكّن موازنة الحمولات العائدة والمغادرة.

ومع وصول السفن، ونقلِ البشر والمواد إلى الأرض،

يكتسب الحبل طاقة، يمكن نقلها

للسفن الأخرى المغادِرة للفضاء.

وهكذا لا يفقدُ الحبل أي طاقة.

كلما استخدمناها أكثر، يرخص ثمنها.

نفقد طاقة مع كل دفعة،

يمكن استعادتها بمحركات كهربائية

أو كيميائية صغيرة تصحح وضع الحبل بانتظام.

مجموعة من الحبال،

واحدة حول الأرض وأخرى حول المريخ

ستجعل الرحلات بين الكواكب سريعة

ومباشرة ورخيصة مقارنة بالصواريخ

يظل حبل الأرض في مدار أرضي منخفض

لسحب الناس والحمولات ودفعهم للمريخ.

يمسك بهم حبل المريخ ويبطئهم للهبوط على سطحه.

في الاتجاه العكسي، يلتقط الحبل مركبات تسافر عبر الغلاف

الجوي الرقيق للمريخ بسرعة نحو ألف كم بالساعة،

ليس أسرع بكثير من طائراتنا،

ثم يتم التقاطها وإنزالها وإعادتها إلى الأرض.

يمكن أن تقصر الحبال الرحلات بين الكوكبين

من 9 أشهر إلى 5 أو حتى 3

وتقليل حجم الصواريخ المطلوبة

بنسبة بين 84% و96%.

والأفضل، قد يسافر الناس برفاهية نسبية،

مع الاستثمار في راحة الركاب.

سيشمل السفر إلى المريخ عبر الحبل مقاعد الدرجة الأولى.

ستعمل الحبال حول الأرض والمريخ معًا

كالعمود الفقري للنقل السريع والرخيص،

ما ييِّسر تكلفة السفر إلى الفضاء.

فلنذهب أبعد. من مدار المريخ المنخفض،

يعزز الحبل دفع المركبات لحزام الكويكبات.

ستحتاج المركبة الأولى المُرسلة إلى كويكب جديد

لصواريخ تُبطئ سرعتها لوجهتها.

قد يجد الوافدون اللاحقون حبلًا ينتظرهم ويعيدهم مجانًا.

السفر إلى الكويكبات بثمن رخيص

هو عامل رئيسي في توافر موارد المجموعة الشمسية.

يمكن نقل المعادن الثمينة إلى المريخ

بعد أسابيع قليلة من فصلها عن كويكبها.

لاستخدامها كطوب بناء مثالي لحضارتنا بين الكواكب.

لكن لمَ لا نكمل؟ أقمار المريخ مريحة.

فلا أقمار أخرى في المجموعة الشمسية

تدور بهذا القرب من كوكبها.

كوكب فوبوس ثقيل جدًا ولا داعي للقلق بشأن إبطائه،

ما يجعله نقطة التعلق المثالية للأحبال الفائقة

التي يقترب طولها من 6000 كم.

سيطير الطرف السفلي فوق

سطح المريخ ويسهل جدًا التقاطه.

الطرف العلوي يدفع المركبات

مباشرة إلى المشتري وزحل.

كما يقرب الحبل الفائق المسافة

في المجموعة الشمسية الداخلية.

زهرة وعطارد على مقربة الآن.

على عكس المريخ، فهما مفعمان

بالطاقة الشمسية وغنيان بالمعادن.

على المدى الطويل، لا شيء يمنع البشرية من

بناء شبكة نقل لا تحتاج وقودًا للكواكب الشبيهة بالأرض،

تتمحور حول أقمار المريخ.

الحبال حل رخيص ومستدام

نسبيًا لتيسير السفر

إلى الفضاء وبقية المجموعة الشمسية

لاستغلالها واستكشافها.

وبما أننا لدينا التكنولوجيا اللازمة لبنائها اليوم،

فلا عذر للانتظار أكثر من ذلك.

بعض أجزاء المجموعة الشمسية بعيدة.

لكن يمكن أن تصبح قريبة جدًا.

إذا كنت تريد مواصلة استكشاف عجائب الكون اللانهائية،

استخدم أحد منتجاتنا الفضائية

وادعم Kurzgesagt مباشرةً.

مثل ملصقاتنا لسماء الليل ونسختنا التعليمية

أو ملصقات جميلة ذات

مناظر خلابة أو مضيئات الظلام!

بنفس قدر اهتمامنا وشغفنا بالفيديوهات،

نهتم بمنتجاتنا بدءًا من المفكرات

وصولًا إلى الملابس القطنية،

الدبابيس، السترات والقمصان.

كل ذلك يهدف إلى إثارة فضولك

للفضاء والطبيعة والحياة نفسها.

هذه أيضًا أفضل طريقة لدعم عملنا على القناة.

لكن لا تشعر أنك مضطر للدعم!

تساعدنا المشاهدة والمشاركة كثيرًا

ونحن ممتنون لأن كثيرين منكم

يهتمون بما نحاول فعله هنا.

شكرًا على المشاهدة.