วิดีโอ

สรุป

จะไปอวกาศได้ช่างยากเย็น

ในตอนนี้ มันเปรียบเหมือนกับการขี่จักรยานล้อเดียวขึ้นภูเขา

พร้อมกับกระเป๋าเป้ที่เต็มไปด้วยระเบิด

ไปได้อย่างเชื่องช้า ขนของเยอะแยะก็ไม่ได้ และอาจถึงตายได้

จรวดลำหนึ่งจะต้องมีความเร็วประมาณ 40,000 กม./ชม. ถึงจะหลุดพ้นจากโลกได้

จะไปให้ถึงอัตราเร็วนั้นได้ จรวดก็ต้องบรรจุเชื้อเพลิงเป็นส่วนมาก โดยบรรจุสัมภาระได้เพียงน้อยนิด

ซึ่งเป็นเรื่องแย่สุด ๆ ถ้าคุณอยากจะไปดาวเคราะห์ดวงอื่น

เพราะคุณต้องมีของหนัก ๆ หลายอย่างถ้าอยากอยู่รอด และบางทีอาจจะต้องเดินทางกลับอีก

แล้ว, มีวิธีไหนบ้างล่ะที่จะท่องอวกาศได้โดยใช้เชื้อเพลิงน้อยลง แต่บรรทุกสัมภาระได้มากขึ้น

สิ่งดี ๆ อย่างหนึ่งที่ช่วยแก้ปัญหาการขนส่งได้มากที่สุดบนโลกคือสิ่งที่คุณเรียกกันว่า โครงสร้างพื้นฐาน

ไม่ว่าจะเป็นถนนสำหรับรถยนต์, ท่าเรือสำหรับเรือ, หรือรางสำหรับรถไฟ

เราเดินทางไปที่ต่าง ๆ ได้ง่ายขึ้น

เราสามารถแก้ปัญหาเดียวกันนี้ได้กับการเดินทางในอวกาศ

โครงสร้างพื้นฐานทางอวกาศจะช่วยให้เข้าสู่วงโคจรหรือทะยานออกจากดวงจันทร์, ดาวอังคาร, และที่ห่างไกลได้ง่ายขึ้นและราคาถูกกว่า

เยี่ยมเลย, แต่จริง ๆ แล้วโครงสร้างพื้นฐานทางอวกาศมันคืออะไรกันแน่

มันไม่เหมือนกับลิฟต์อวกาศบนโลก ที่ยังคงเป็นนิยายวิทยาศาสตร์อยู่

ยังมีเทคโนโลยีอันเรียบง่าย ที่ไม่ต้องใช้วิทยาการแขนงใหม่

วัสดุวิเศษ หรือการลงทุนครั้งใหญ่

และถูกทดสอบในวงโคจรสำเร็จเรียบร้อยแล้ว

สายเคเบิลกับตัวถ่วงน้ำหนัก

ที่รู้จักกันว่า สายล่าม

แนวคิดของมันช่างง่ายดาย จนน่าประหลาดใจ

ถ้าเกิดเรานำสายล่าม

ที่ยาวกว่าร้อยหรือพันกิโลเมตร ไปไว้ในอวกาศ และมียานอวกาศ

ใช้มันเป็นบันไดเพื่อไต่ระดับให้สูงขึ้นและเพิ่มอัตราเร็วล่ะ

แนวคิดนี้รู้จักกันในชื่อของ Skyhook

มันจะทำงานได้ดียิ่งขึ้น ถ้าทำให้มันหมุน

ตัวถ่วงน้ำหนักจะยึดสายเคเบิลให้อยู่กับที่ ในขณะที่มันหมุนเป็นวงกลม

สายล่ามที่หมุนอยู่จะช้าลงเมื่อปลายของมันอยู่ด้านล่างเมื่อเทียบกับพื้นโลก

และเคลื่อนที่เร็วขึ้นเมื่อขึ้นไปสูงสุดเหมือนกับเครื่องยิงก้อนหิน

นั่นหมายความว่าคุณสามารถถ่ายโอนพลังงานจากสายล่าม

และช่วยให้พุ่งตัวแรงเมื่อปล่อยตัว มากหรือน้อยได้อย่างอิสระ

ซึ่งเร็วเป็นสองเท่าของความเร็วการหมุนตัวของสายล่าม

เส้นใยชนิดพิเศษนี้มีอยู่จริงแล้ว ซึ่งทำให้รอดพ้น

จากแรงตึงอันมหาศาลที่ Skyhook จะต้องเผชิญ

เพื่อป้องกันให้การฉีกขาดหรือการชนจากขยะและอุกกาบาต

เราสามารถร้อยสายล่ามให้กลายเป็นเส้นใยอันยุ่งเหยิง

เนื่องจาก Skyhook ของเราจะผ่านจุดเดิมหลาย ๆ ครั้งต่อวัน

สิ่งนี้จะช่วยให้กระสวยขนาดเล็กที่ใช้งานได้สามารถไล่ตามสายล่ามได้ทัน

แน่นอนว่า มันไม่ง่ายเลย

ที่จุดต่ำสุดของมัน ปลายของสายล่ามจะพุ่งตัวฝ่าผ่าน

ชั้นบรรยากาศราว ๆ 12,000 กม./ชม.

เพราะชั้นบรรยากาศของโลก เราจึงทำให้ Skyhook ต่ำลงมา

มากจนเกินไปไม่ได้ แรงต้านอากาศจะทำให้มันร้อนมากเกินไป

เพราะฉะนั้น มันจะหย่อนลงมาที่ความสูงที่ 80 ถึง

150 กิโลเมตร และไม่ต่ำไปกว่านี้

เพื่อให้เข้ากันได้ เราจะต้องมียานอวกาศพิเศษที่สามารถเข้ามายังสายล่ามได้

แม้ว่ามันจะไม่ใช่เรื่องง่าย แต่ก็ยังถูกกว่าการบรรจุกระป๋องขนาดใหญ่ที่เต็มไปด้วยเชื้อเพลิงจรวดเพื่อไปให้เร็ว 40,000 กม. / ชม.

การไล่ตามให้ทันปลายสายก็ท้าทายเช่นเดียวกัน

มีช่วงเวลาสั้น ๆ เพียง 60 ถึง 90 วินาที

ที่จะคว้าสิ่งเล็ก ๆ ในท้องฟ้าที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 12 มัค

เพื่อให้ง่ายขึ้น ปลายสายอาจจะต้องมีสายเบ็ดยาวหนึ่งกิโลเมตร

ยึดกับโดรนนำทางที่ช่วยให้เชื่อมต่อกับยานอวกาศได้

ความท้าทายอีกอย่างคือการรักษาวงโคจรของ Skyhook

ยิ่งมียานเข้ามายึดเกาะกับมันและดึงยานพวกนั้นขึ้นมากเท่าไร

พวกมันต้องใช้โมเมนตัมส่วนหนึ่งให้มันคงอยู่กับที่

หากเราไม่ทำอะไรสักอย่าง มันจะเคลื่อนที่ช้าลงและปะทะเข้ากับชั้นบรรยากาศได้

และนี่, เราสามารถโกงจักรวาลได้หน่อยนึง

Skyhook มีแบตเตอรีสะสมพลังงานการหมุนเอาไว้

ซึ่งเป็นไปได้ที่จะรักษาสมดุลของสิ่งบรรทุกที่เข้ามาและถูกส่งออกไป

ยานที่นำมนุษย์และวัสดุกลับมายังโลกจะเพิ่ม

พลังงานไปที่สายล่าม ซึ่งช่วยให้ยานลำอื่นถูกส่งออกไปยังอวกาศได้

ด้วยเหตุนี้ สายล่ามจะไม่สูญเสียพลังงาน

ยิ่งเราใช้มันมากเท่าไร มันก็ยิ่งราคาถูกมากขึ้น

ถ้าเรายังสูญเสียพลังงานไปกับการเร่งยานแต่ละครั้ง เราสามารถฟื้นฟูพลังงานได้จากเครื่องยนต์ไฟฟ้าหรือสารเคมีเครื่องเล็กๆ

ที่ทำให้ตำแหน่งของสายล่ามยังมีความถูกต้อง

สายล่ามชุดหนึ่ง สายหนึ่งวนรอบโลก และอีกสายวนรอบดาวอังคาร ช่วยให้เดินทาง

ระหว่างดาวเคราะห์ได้รวดเร็ว ในทางตรง และประหยัดค่าใช้จ่ายเมื่อเทียบกับจรวด

สายล่ามของโลกจะอยู่ในวงโคจรระดับต่ำของโลก

เพื่อรับผู้โดยสารและสัมภาระ แล้วโยนสิ่งเหล่านี้ไปยังดาวอังคาร

สายล่ามของดาวอังคารจะคว้าพวกเขาเอาไว้ได้และชะลอความเร็วให้พวกนี้ลงจอดบนพื้นผิวดาวได้

ในทิศตรงกันข้าม สายล่ามสามารถยกยานพาหนะให้เดินทาง

ผ่านชั้นบรรยากาศบาง ๆ ของดาวอังคารที่ความเร็วเพียง 1,000 กม./ชม.

ซึ่งไม่ได้เร็วไปกว่าสายการบินบนโลกของเรา

และพุ่งมายังโลกเพื่อถูกคว้าไว้และปล่อยลงไปได้

สายล่ามอาจช่วยย่นเวลาการเดินทางระหว่างดาวเคราะห์

จาก 9 เดือนให้เหลือ 5 เดือน หรือแม้แต่ 3 เดือนได้

และช่วยลดขนาดของจรวดที่ต้องใช้ลงไประหว่าง 84 ถึง 96 เปอร์เซนต์

ถ้าดีกว่านั้น, คนเราอาจจะสามารถเดินทางไปนอกโลกได้อย่างหรูหรา

โดยที่เราลงทุนกับความสะดวกสบายในการโดยสารได้

การเดินทางด้วยสายล่ามจะเป็นที่นั่งเฟิร์สคลาสมุ่งสู่ดาวอังคาร

อีกทั้ง, สายล่ามรอบโลกและดาวอังคารยังทำให้

การขนส่งนั้นรวดเร็วและคุ้มค่า

ทำให้ไปอวกาศในงบที่เอื้อมถึงได้

ไปให้ไกลขึ้นอีกดีกว่า

เริ่มจากชั้นวงโคจรต่ำของดาวอังคาร

สายล่ามจะช่วยเร่งความเร็วยานไปยังแถบดาวเคราะห์น้อย

ยานลำแรกที่ส่งไปยังดาวเคราะห์น้อยดวงใหม่

คงต้องใช้จรวดเพื่อชะลอเมื่อถึงจุดหมาย

การมาถึงของยานลำถัดไป อาจพบว่ามีสายล่ามที่รออยู่

คว้ามันไว้ แล้วส่งยานกลับแบบไม่เสียค่าใช้จ่าย

การไปยังดาวเคราะห์น้อยในงบน้อย เป็นตัวแปรสำคัญ

ในการเปิดกว้างด้านทรัพยากรของระบบสุริยะ

โลหะล้ำค่าและแร่ธาตุสำคัญต่างๆ จะถูกส่งไปยังดาวอังคาร

ระยะเวลาเพียงไม่กี่สัปดาห์หลังจากยานเหล่านั้นมุ่งออกจากอุกกาบาต

สิ่งเหล่านี้จะเป็นบล็อกก่อสร้างที่สมบูรณ์แบบสำหรับอารยธรรมระหว่างดวงดาว

แต่ทำไมต้องลงเอยที่นี่ล่ะ

ดาวบริวารของดาวอังคารนั้นมีความเหมาะสม

ไม่มีดาวบริวารดวงอื่นๆ ในวงโคจรระบบสุริยะที่ใกล้ดาวเคราะห์ของพวกมันเอง

โฟบอสนั้นหนักมากจนเราไม่ต้องกังวลเรื่องที่จะชะลอมัน

ทำให้เป็นตำแหน่งที่เกาะติดกับสายล่ามชนิดพิเศษได้อย่างสมบูรณ์แบบ

ยาวได้ถึง 6,000 กม.

ปลายสายที่อยู่ต่ำกว่าแค่ลอยไปมาบนพื้นผิวดาวอังคาร ซึ่งง่ายมากต่อการจับยาน

ปลายสายที่อยู่เหนือสุดสามารถขว้างยานไปยังดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์ได้

สายล่ามชนิดพิเศษนี้ยังทำให้ระบบสุริยะชั้นในนั้นใกล้กันยิ่งขึ้น

ดาวศุกร์และดาวพุธสามารถแกว่งข้ามไปทีละขั้น

ต่างจากดาวอังคาร, ที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์และอุดมไปด้วยแร่ธาตุ

ในระยะยาว ไม่มีสิ่งใดที่จะหยุดยั้งมนุษยชาติจากการสร้างเครือข่ายการขนส่ง

ที่ไร้เชื้อเพลิง ไปยังดาวเคราะห์ใกล้โลก มีศูนย์กลางอยู่ที่ดวงจันทร์ดาวอังคาร

สายล่ามนั้นราคาถูกมาก และเป็นการแก้ปัญหาอย่างยั่งยืนที่จะทำให้การเดินทางไปยังอวกาศนั้น

ราคาเอื้อมถึงได้ และที่อื่นๆ ในระบบสุริยะ

จะเข้าถึงได้ในการใช้ประโยชน์และการสำรวจ

คิดๆดูแล้ว เรามีเทคโนโลยีที่สร้างพวกมันได้ตั้งแต่วันนี้

คงไม่มีข้ออ้างที่จะต้องรอนานกว่านี้แล้ว

บางส่วนของระบบสุริยะนั้นอยู่แสนไกล แต่พวกมันก็อยู่ใกล้ตัวได้

การพูดเรื่องพรรค์นั้นยากจะหยั่งถึง แต่ก็ไม่จำเป็นต้องมี

ความรู้ก็ได้

เพราะเพื่อนของเราจาก Brilliant จะช่วยรั้งคุณไปยังจักรวาล

ที่เต็มไปด้วยระเบิดแห่งความคิดและคอร์สเรียนแสนสนุก

Brilliant เป็นเว็บไซต์ที่ช่วยให้คุณแก้ปัญหาวิทยาศาสตร์ในทางปฏิบัติ

ด้วยคอร์สการแก้โจทย์ปัญหาเชิงโต้ตอบ และ

ปัญหาประจำวันด้านคณิตศาสตร์, ตรรกะ, และวิศวกรรมศาสตร์

แต่ละปัญหามีเครื่องมือที่คุณต้องการใช้

ในการแก้หัวข้อสุดซับซ้อนด้วยตนเอง

เป็นการเรียนรู้ด้วยการลงมือทำเอง แต่เป็นการใช้สมองแทนมือ

มาใช้ความอยากรู้อยากเห็นของคุณทิ้งดิ่งไปกับปริศนาและคอร์สที่เกี่ยวข้องกับ

กลศาสตร์ดั้งเดิม, ดาราศาสตร์, ฟิสิกส์โน้มถ่วง, และอีกมากมาย

หากคุณคลิกเข้าลิงก์ในคำบรรยาย หรือเข้าไปยัง brilliant.org/nutshell

คุณสามารถสมัครได้ฟรี และเรียนรู้ได้มากกว่าที่คุณจะจินตนาการได้

และยังมีสิทธิพิเศษสำหรับผู้ชมชาว Kurzgesagt

688 คนแรกที่ใช้ลิงก์นี้จะได้รับส่วนลด 20% สำหรับสมาชิกรายเดือน

ที่ช่วยให้คุณดูปัญหารายวันทั้งหมดในความสำเร็จ และปลดล็อกทุกคอร์สเรียน

Brilliant ช่วยให้คุณผ่านพ้นวันไปอย่างฉลาดขึ้นทีละนิด

คุณอาจจะ “ติดใจ” กับประสบการณ์นี้ก็ได้นะ