تسجيل الدخول

تسجيل

جاك وشجرة الفاصوليا المتجهة إلى الفضاء (الحبل الفضائي: إمكانيات مصعد الفضاء في إطار الميكانيك الكلاسيكي)

المؤلف:  جيرل ووكر

المصدر:  سيرك الفيزياء الطائر

الجزء والصفحة:  ص198

2025-07-22

594

هل تُوجد أي طريقة لوضع قمر صناعي في مداره ثم إسقاط حبل منه إلى الأرض لكي يمكن رفع لوازم ضرورية إلى القمر الصناعي؟ هل تُوجد أي طريقة يمكن بها تحريك القمر الصناعي بعيدًا ثم إبقاء الحبل المقطوع في مكانه؟ ربما يكون لديك الآن «شجرة فاصوليا ولكن ليس لديك عملاق.

الجواب: إذا كان القمر الصناعي عند مدار استوائي وعند دائرة العرض المناسبة بحيث يدور حول الكرة الأرضية بنفس سُرعة دوران الكرة الأرضية حول ذاتها، يُمكننا من الناحية النظرية إذن إسقاط حبل إلى الأرض وتنصيب نظامٍ مَصاعِد مُلحق به. إذا كان القمر الصناعي أعلى، فإن قوة الطرد المركزية الفعّالة الواقعة عليه ستسحب الحبل، وحينئذ سيكون هذا الترتيب أشبه بـ «خُطاف الرفع» الذي يُمكنه أن يرفع لوازم ضرورية عن طريق حبل دون الحاجة إلى نظام مصاعد. وربما يُترك حبل متين خفيف الوزن معلق في الهواء مثل القصة الخيالية لشجرة الفاصوليا، إذا تعادلت قوة الطرد المركزي الفعالة مع وزن الحبل إلا أن الحسابات أظهرت أنه سيتعين أن يبلغ طول الحبل 143 مليون متر، وهو طول مبالغ فيه بعض الشيء.

إذا كان القمر الصناعي موجودًا في مدار يترك الطرف السفلي للحبل يحف سطح الكرة الأرضية، وإذا كان الحبل مرنا، فإنه بذلك قد يُوفِّر وسيلة نقل شبة مجانية. يُمكن

ربط مقصورة ركاب في الطرف السفلي من الحبل، وبينما يتمدد الحبل بسبب قوة الجذب الصادرة عن القمر الصناعي، فإنَّ المقصورة ستقفز في الغلاف الجوي ثم تهبط مرة أخرى بعد قطع مسافة بعيدة. وعلى الرغم من أنه في أثناء الصعود، جذب المقصورة مقابل القمر الصناعي قد يُقلل طاقة القمر الصناعي، فستعود أغلب الطاقة أثناء النزول حين تجذب المقصورة القمر الصناعي على طول مداره. ومن أجل إتاحة فقدان الطاقة الحتمي، قد يزود القمر الصناعي بصاروخ صغير.