Čech staví výtah do vesmíru. Vyvíjí ultrapevné vlákno, které se může stát jeho páteří
Pevné vlákno, které vyvíjí geofyzik Günther Kletetschka, se může uplatnit ve výtahu na oběžnou dráhu. Ten by výrazně zlevnil a zrychlil dopravu velkého množství materiálu na oběžnou dráhu.
Levnější a bezpečnější doprava lidí, ale hlavně materiálu na oběžnou dráhu. Hlavní přínosy vesmírného výtahu, na jehož přípravě pracuje několik výzkumných týmů, jsou jasné. Japonská společnost Obajaši před časem prohlásila, že přelomové zařízení zprovozní už v roce 2050. "Hlavní motivací Japonců nejsou ani tak výlety lidí do vesmíru, ale snaha postavit tam obří sluneční elektrárnu," říká český výzkumník Günther Kletetschka z Přírodovědecké fakulty UK a Geologického ústavu Akademie věd ČR, který vyvíjí materiál lana výtahu.
Kdyby se do míst, kde se pohybují geostacionární družice, dopravilo dostatečné množství solárních panelů, mohla by elektřina vyrobená ve vesmíru zásobovat bez problémů celé Japonsko. Pro zemi závislou na jaderných elektrárnách je hledání alternativních zdrojů zvláště po havárii ve Fukušimě aktuální otázkou.
Vytvoření lana, které by se dalo spustit z výšky zhruba 36 tisíc kilometrů na Zem a uneslo by samo sebe, bylo dosud největší překážkou zkonstruování výtahu. Změnu přinesl až objev grafenu, tenké, ale zároveň velmi pevné formy uhlíku. Za revoluční materiál byla v roce 2010 udělena Nobelova cena a týmy po celém světě začaly pracovat na praktických aplikacích.
S grafenem si "hraje" i Günther Kletetschka. Během svého pobytu ve Spojených státech se setkal s čínskou badatelkou, která uměla na grafen dobře navázat další molekuly. Když se pak v roce 2010 konal v Praze Mezinárodní astronautický kongres, Kletetschka se od japonských výzkumníků dozvěděl o plánu zbudovat výtah. A napadlo ho, že by se dalo vše výborně propojit.
Český vědec využil postup čínské badatelky a začal grafenová vlákna zpevňovat. V pražských laboratořích provedl řadu experimentů a dopracoval se k pevnému vláknu. "Podívejte se, to je ono," předvádí tenkou, ale krátkou nitku. Před dvěma měsíci o ní Kletetschka s japonskými vědci publikoval první článek. Pokud se extrémně pevné vlákno podaří adekvátně prodloužit, dalo by se podle Kletetschky využít jako základ lana pro vesmírný výtah.
Splétání lan
Nit připomínající kevlar by se pak navinula na cívku a raketa by ji vynesla ke geostacionární družici. Ta obíhá planetu Zemi stejně rychle, jako se ona otáčí, takže se vyskytuje stále nad toutéž oblastí. Pak by se vlákno z výšky zhruba 36 tisíc kilometrů spustilo na povrch Země a ukotvilo.
Následně by se přidalo druhé, třetí a další vlákno, až by lano dostatečně zesílilo a mělo nosnost potřebnou pro udržení výtahu. Na druhé straně by lano pokračovalo do vesmíru a na jeho konci by bylo upevněno závaží, které by odstředivou silou lano napínalo. Po laně by pak stoupaly plošiny s nákladem a kabiny s posádkou. Jako pohon by se zřejmě používaly magnetické lineární motory. Kabina by se pohybovala rychlostí 200 kilometrů za hodinu. Jelikož by cesta do cíle trvala zhruba týden, nesměla by ve výtahu chybět třeba toaleta.
Provozní náklady na dopravu kilogramu nákladu výtahem se odhadují na několik stovek dolarů, což je o řád méně než dnes, při využití raket. Po vybudování soustavy výtahů by provozní náklady mohly ještě klesnout. Podle odborníků může vybudování zařízení, včetně nákladů na vývoj a rozjezd, vyjít na 40 miliard dolarů. Jen pro srovnání: výstavba Mezinárodní vesmírné stanice vyšla na 100 miliard dolarů.
Kdo bude první?
O kosmickém výtahu snil už v roce 1895 ruský vědec Konstantin Ciolkovskij, který je považován za zakladatele soudobé kosmonautiky. Reálnější obrysy mu v roce 1960 dal další ruský vědec Jurij Artsutanov. Takzvaná nebeská lanovka měla podle jeho představ denně do vesmíru přepravit náklad o hmotnosti až 12 tisíc tun. Mezi veřejností koncept popularizoval spisovatel Arthur C. Clarke v románu Rajské fontány.
Většina vědců nápad dlouho považovala za nereálný. V posledních letech ho však bere vážně stále víc týmů. Kromě Japonců se do vývoje vesmírného výtahu před časem pustila i společnost Google nebo americká NASA. "Věřím, že se výtah podaří zprovoznit. Já jsem optimista," podotýká Günther Kletetschka. Díky němu ostatně nebude v projektu chybět česká stopa.
Autor: Eva Hníková | Foto: Lukáš Bíba
Zdroj: Hospodářské noviny | 16.4.2016