İnsanlığın uzay çalışmalarında önündeki engellerden bir tanesi de Dünya’nın çekim kuvvetinden kurtulmak için harcanan enerjinin yüksek maliyeti. Roket motorlarının uzay aracına bir itme kuvveti kazandırarak Dünya’nın yörüngesine kadar çıkarması için çok büyük miktarda enerjiye ihtiyaç duyuluyor. Bu büyük enerji miktarı nedeniyle bir kilogramlık bir nesnenin bile Dünya yörüngesine gönderilmesinin maliyeti on binlerce doları buluyor.
İngiltere’nin Cambridge Üniversitesi’nden Zephyr Penoyre ve Amerika’da bulunan Columbia Üniversitesi’nden Emily Sandford’un yaptığı çalışmalar ise insanlığın bu uzaya ulaşma maliyetini daha düşük seviyelere getiriyor. Zephyr Penoyre ve Emily Sandford’un yaptığı çalışmaya göre uzay asansörlerinin kurulması mümkün.
Uzay asansörleri, Dünya’dan uzaya uzanan bir kablo aracılığıyla inşa edilebilir. Bu araçların hareket etmesini sağlayacak enerji ise Güneş’ten elde edilebilir. Uzay asansörlerinin önündeki en büyük engel, bu teknolojiye dayanacak derecede güçlü bir kablonun hala icat edilmemesi. Karbon nanotüplerin bu teknoloji için kullanılması bir ihtimal olsa da zayıf bir ihtimal olarak ortada duruyor.
Geleneksel çalışmalara göre kurulacak bir uzay asansörü Dünya’dan uzatılacak 42.000 kilometrelik bir kablo ile kurulabilir. Bu kablonun sabit olan tarafı yer yüzüne bağlanacaktır. Bu uzunlukta bir kablonun kütlesi ise çok büyük olacaktır. Bu yüzden, uzay asansörünün kablosunun uzaydaki ucunda başka bir yük ile dengelenmesi gerekiyor. Bu dengelemeden sonra asansör, Dünya’nın merkezkaç kuvvetine karşı sabitlenebilir.
Ancak bu şekilde kurulacak bir uzay asansörü için yapılan hesaplamalar, piyasada var olan maddelerin bu güçte bir kabloyu oluşturamayacağını gösterdi.
Penoyre ve Sandford ise uzay asansörü üzerinde başka bir tür çalışma yürüterek, uzay asansörünün yapılmasını mümkün hale getiriyorlar. İki bilim insanı uzay asansörünün kablosunun Ay’a sabitlenerek Dünya’ya doğru sarkıtılmasını öneriyor. Bu şekilde Dünya’nın merkezkaç kuvvetinden kaçınılarak Ay’ın daha düşük olan merkezkaç kuvvetinden faydalanılıyor. Ay’ın merkezkaç kuvvetini dengelemek için ise daha düşük güçlere ihtiyaç var. Daha da önemlisi Ay’dan Dünya’ya uzanırken Dünya ve Ay çekimlerinin birbirlerini nötrlediği bir boşluk bölgesinden geçmesi asansörün daha az kuvvete ihtiyaç duymasına neden oluyor. Lagrange noktası denen bu bölgeden sonra ise Dünya’nın yerçekimi, kablonun Dünya'ya çekilmesini sağlayabilir. Araştırmacılara göre uzay asansörünün çalışması için kablonun gergin şekilde durmasına gerek yok.
İnsansız Uzay Kapsülü Soyuz, Dünya'ya İniş Yaptı
Penoyre ve Sandford’un çalışması bir karbon polimeri olan Zylon’un uzay asansörünün kablosu olarak kullanılabileceğini gösteriyor. Ancak bir kurşun kalem ucu kalınlığında Ay’dan uzatılan bir kablonun maliyeti milyarlarca dolar olabilir.
İki bilim insanı, “Ay'a tutturulmuş bir hattı, Dünya’nın yerçekiminin derinliklerine kadar genişleterek, Dünya çevresinden Ay’ın yüzeyine serbest dolaşıma izin veren hareketli bir kablo yapabiliriz” diyor.
Zephyr Penoyre ve Emily Sandford’un çalışması üzerinde tartışma yaratan tek nokta Lagrange noktası olarak isimlendirilen bölge. Daha önceki uzay görevlerinde bu bölgeye dokunulmamaya çalışılıyordu. İki bilim insanı ise bu bölgenin uzay asansörünün inşa edilmesi ve korunması için ideal olduğu düşüncesindeler.
