Video

Transcriptie

In de ruimte komen is moeilijk,

momenteel is het als een berg beklimmen op een eenwieler,

met een rugzak vol explosieven.

Zeer traag, je kan niet veel spullen meenemen, en je kan doodgaan.

Een raket moet een snelheid halen van ongeveer 40.000 km/h

om los te komen van aarde.

Om die snelheid te behalen,

zijn raketten grotendeels containers voor brandstof

met een kleine hoeveelheid voor de voorstuwing.

Dit is slecht als je naar andere planeten wilt gaan,

want je hebt veel zware spullen nodig als je wilt overleven,

en mischien zelfs terugkeren.

Dus is er een manier om in de ruimte komen met minder brandstof,

en meer lading?

[Kurzgesagt intro]

Een leuk ding dat de meeste van onze transportproblemen op aarde heeft opgelost,

is wat je infrastructuur noemt.

Of het nu wegen voor auto’s zijn, havens voor schepen, of spoorwegen voor treinen,

we hebben het makkelijker gemaakt om ergens naartoe te gaan.

We kunnen dezelfde oplossing gebruiken bij ruimtevaart:

Ruimte-infrastructuur zal in de baan rond de Aarde geraken,

en weg de Maan, Mars en verder, makkelijker en goedkoper maken.

Fantastisch, maar wat is ruimte-infrastructuur exact?

Anders dan een Aarde-ruimte lift, dat momenteel science-fiction is,

is er een simpele maar veelbelovende techniek,

dat geen nieuwe wetenschap, magische materialen, of gigantische investeringen nodig heeft,

en al succesvol is getest in de baan rond de Aarde:

Een kabel en een gewicht,

een ketting.

Het concept is verassend simpel:

Wat als we honderden of duizenden kilometers lange kettingen in de ruimte zetten,

en we ruimtetuigen hen als ladders laten gebruiken om hoger te geraken en snelheid te behalen.

Dit concept is bekend als de Skyhook.

Het werkt nog beter als we het laten draaien:

Een tegengewicht houdt een lange kabel op zijn plaats,

terwijl het in een cirkel ronddraait.

Een draaiende ketting vertraagt zijn tip relatief aan de grond,

en versnelt het aan de top zoals een katapult.

Dit betekent dat je energie kan overdragen van de ketting,

en een vrijwel gratische gigantische versnelling krijgen wanneer je wordt losgelaten,

gelijk aan twee keer de rotatiesnelheid van de ketting.

Er bestaan al gespecialiseerde vezels die de extreme spanningen kunnen weerstaan

waarmee een Skyhook mee zou te maken krijgen.

Om te beschermen tegen sneden en impacten van puin en meteorieten,

zouden we onze ketting in een web van overtollige draden kunnen garen.

Doordat onze skyhook meerdere keren over dezelfde plaats zou passeren per dag,

zou dit kleine, herbruikbare ruimteschepen toelaten om het in te halen.

Natuurlijk is het niet zó gemakkelijk:

op zijn laagste punt,

is de top van de ketting door de atmosfeer aan het vliegen aan ongeveer 12.000 km/h.

Door de atmosfeer van de aarde kunnen we de Skyhook niet al te laag brengen,

want dan zal het te warm worden door luchtwrijving.

Dus zal het een laagtepunt bereiken van 80-150 km, en niet lager.

Om dit te evenaren, zullen we speciale ruimtevaartuigen nodig hebben die tot bij de ketting kunnen geraken.

Hoewel dit niet exact makkelijk is,

is het nog steeds veel goedkoper dan een groot blik,

gevuld met raketbrandstof, 40.000 km/h te laten gaan.

De tip vangen zal ook een uidaging zijn:

Er is maar een klein tijdsvenster van 60-90 seconden,

om een klein dingetje in de lucht te vinden,

die zich met een snelheid van Mach 12 voortbeweegt.

Om dit makkelijker te maken, zou de tip een soort vislijn kunnen hebben,

een kilometer lang,

met een navigatie-drone dat het ruimtetuig helpt met de verbinding.

Een andere uitdaging is onze Skyhook in de baan van de Aarde houden:

Terwijl meer en meer schepen zich eraan vasthouden en zich naar boven trekken,

gebruiken ze het momentum dat het op zijn plaats houdt.

Als we niets doen, zal het vertragen en in de atmosfeer storten.

En hier, kunnen we een beetje valsspelen met het universum:

De Skyhook is een batterij van orbitale energie.

Het is mogelijk om de ladingen die binnenkomen te balanceren,

met die die worden weggezonden:

Aankomende schepen die mensen en materialen terugbrengen naar de aarde

geven energie aan de ketting, die dit kan geven aan andere schepen die de ruimte in trekken.

Zo verliest de ketting geen energie.

Hoe meer we het gebruiken, hoe goedkoper het wordt.

Als we nog steeds energie verliezen met elke versnelling,

kunnen we deze terugkrijgen met kleine elektrische of chemische motoren,

die vaak de positie van de ketting aanpassen.

Een set kettingen, één rond de Aarde en één rond Mars,

zou kan reizen tussen de planeten snel, eenvoudig, en minder duur maken,

vergeleken met raketten.

De Aarde-ketting zou in de lage aarde baan blijven

om mensen en ladingen op te pakken en deze naar Mars te lanceren.

De Mars-ketting vangt hen, en vertraagt hen voor een landing aan de oppervlakte.

In de omgekeerde richting,

zou de ketting een voertuig kunnen oppakken dat door Mars’ dunne atmosfeer is aan het reizen,

op een snelheid van maar 1.000 km/h,

niet veel sneller dan onze vliegtuigen op de aarde,

om terug naar de aarde geschoten te worden, om gevangen te worden en te worden neergelaten.

De kettingen zouden reizen tussen beide planeten kunnen vertragen van 9 maanden,

naar 5 of zelfs 3,

en de grootte van de nodige raketten kunnen verkleinen met tussen 84-96%.

Zelfs beter: mensen zouden mischien kunnen reizen met relatieve luxe,

doordat we zouden kunnen investeren in comfort voor passagieren.

Ketting-reizen zouden eersteklas plaatsen zijn naar Mars.

Samen zouden kettingen rond de aarde en Mars de snelle en kosteffectieve ruggengraat kunnen zijn,

dat ruimtereizen betaalbaar zou kunnen maken.

Maar laten we verder gaan:

Beginnend in de lage Mars baan,

zou een ketting schepen tot de asteroïdeband zou kunnen lanceren.

Het eerste ruimtetuig zou raketten nodig hebben om te vertragen bij zijn bestemming.

Navolgende aankomsten zouden een ketting kunnen vinden die wacht om hen te vangen,

en hun gratis terugzenden.

Goedkoop op asteroïden komen is een grote factor in het verkrijgen van de grondstoffen van het zonnestelsel.

Edelmetalen en kostbare mineralen,

zouden kunnen geleverd worden aan Mars slechts weken nadat ze uit de asteroïde zijn gedelft.

Zij zouden de perfecte bouwstenen zijn voor onze interplanetaire civilizatie.

Maar waarom zouden we hier stoppen?

Mars’ manen zijn zeer handig,

geen enkele andere maan in het zonnenstelsel draait zo dicht rond zijn planeet.

Phobos is zo zwaar, dat we ons geen zorgen moeten maken over zijn snelheid,

wat het het perfecte aangrijpingspunt maakt voor superkettingen, iets korter dan 6.000 km lang.

De lagere tip zou juist over de oppervlakte van Mars vliegen,

en zou heel makkelijk te vangen zijn.

De bovenste tip kan schepen helemaal tot Jupiter en Saturnus lanceren.

Dezelfde superketting kan ook het binnenste deel van het zonnestelsel dichter brengen.

Venus en Mercurius zijn een enkele zwaai ver.

Anders dan Mars,

Ontploffen ze van zonnenenergie en zijn ze rijk aan mineralen.

Op lange termijn,

is er niets dat de mensheid tegenhoudt om een nul-voortstuwend-transportnetwerk te maken

voor de aardse planeten, gecentreerd rond de Marsmanen

Kettingen zijn een relatief goedkope en duurzame oplossing voor het goedkoop maken van ruimtevaart,

en het toegankelijk maken van de rest van het zonnestelsel voor exploitatie en verkenning.

Aangezien we vandaag de technologie hebben om ze te maken,

is er eigenlijk geen goed excuus om nog langer te wachten.

Delen van het zonnestelsel zijn ver weg,

maar ze zouden heel dicht kunnen zijn!

Nu we het hebben over dingen die moeilijk te bereiken zijn, maar dat niet hoeven te zijn:

Kennis.

Onze vrienden van Brilliant kunnen je linken aan een universum vol explosieve ideeën,

en leuke cursussen.

Brilliant is een website die je wetenschap helpt begrijpen op een praktische manier,

met interactieve probleemoplossingslessen,

en dagelijkse problemen over wiskunde, logica en bouwkunde.

Elk probleem geeft je alles dat je nodig hebt om complexe problemen helemaal alleen op te lossen.

Het is al doende leren maar met je hersenen in plaats van je handen.

Gebruik je nieuwsgierigheid om alles te begrijpen van puzzels en cursussen,

over dingen als klassieke mechanica, astronomie, gravitatiefysica en veel meer!

Als je op de link in de beschrijving klikt of surft naar brilliant.org/nutshell ,

kan je je gratis inschrijven en meer leren dan je je ooit had voorgesteld!

En er is een extraatje voor Kurzgesagt-kijkers,

de eerste 688 mensen die de link gebruiken, krijgen 20% van hun jaarlijkse lidmaatschap,

wat je toegang geeft tot al de dagelijkse problemen in de archieven en elke cursus.

Brilliant helpt je je dag een beetje slimmer te beëindigen.

Je kan mischien “vastgemaakt worden” aan het idee.

[Huilende hond]