Beeld © Obayashi
Beeld © Obayashi
RTLZ

Binnenkort met een lift de ruimte in? Reken er maar niet op  

11 oktober 2018 06:14

Met raketten vracht en mensen de ruimte in schieten is gevaarlijk en erg duur. Dat probleem kan worden opgelost met een ruimtelift, een extreem lange kabel die direct verbinding maakt met het heelal. Er is alleen één probleem: voorlopig blijft het het waarschijnlijk toekomstmuziek.

In theorie kan het wel, met een kabellift de ruimte in. Volgens ruimtevaartorganisatie NASA is het basisconcept van zo'n lift goed.

Ook bedrijven zien het wel zitten. Zo denkt het Japanse bedrijf Obayashi dat het mogelijk is om in 2050 een kabelverbinding met de ruimte te hebben. De Chinese overheid zou zelfs werken aan een lift die in 2045 af moet zijn.

Kosten enorm omlaag 

De voordelen liggen op het eerste gezicht voor de hand. Op dit moment kost het volgens de site van SpaceX 90 miljoen dollar (78,7 miljoen euro) om een Falcon Heavy de ruimte in te lanceren. Wil je een satelliet in een geostationaire baan rond de aarde schieten dan kost je dat, als de raket helemaal is volgeladen, 3370 dollar per kilo.

Met een ruimtelift zou dat een stuk goedkoper kunnen. In een studie uitgevoerd door Amerikaanse NASA-wetenschapper Bradley Edwards uit 2003 worden de kosten voor de bouw van zo'n lift geschat op 10 miljard dollar.

Maar na die investering kost het vervoeren van goederen volgens zijn schattingen slechts iets meer dan 220 dollar per kilo naar iedere baan rond de aarde.

Materiaal bestaat nog niet 

Het probleem is dat er voor zo'n lift een materiaal gemaakt moet worden dat extreem licht en extreem sterk is. Als je een kabel vanaf de aarde naar de ruimte wil spannen bezwijkt die kabel met de huidige materialen op een gegeven moment onder zijn eigen gewicht, zegt Michel van Baal, ruimtevaartingenieur en woordvoerder van de TU Delft tegen RTL Z.

In zijn onderzoek gaat Edwards er vanuit dat zo'n materiaal, van iets meer dan 90 centimeter breed, dunner dan papier en uiteindelijk 62.000 mijl (bijna 100.000 kilometer) lang, in de nabije toekomst ontwikkeld kan worden. Hij denkt daarbij aan een materiaal dat gebaseerd is op grafeen, een tweedimensionaal materiaal dat 200 keer sterker is dan staal.

Koolstofnanobuizen

Als je grafeen oprolt krijg je koolstofnanobuizen die als je ze om elkaar heen wikkelt een nog sterker, driedimensionaal materiaal vormen dat sterk genoeg zou kunnen zijn voor een ruimtelift.

Dat is ook het materiaal dat Obayashi wil gebruiken voor hun ruimtelift. Het Japanse bedrijf denkt dat het mogelijk is om voor 2050 een ruimtelift te bouwen.

(Te) Ambitieus

Dat is misschien wat te ambitieus. De eerste test met een schaalmodel van een ruimtelift in de ruimte ging op 11 september dit jaar van start. Daarvoor gebruikt de Shizuoka Universiteit die samenwerkt met Obayashi een staalkabel van 10 meter

Een koolstofnanobuis komt er nog niet aan te pas dus. Bovendien zijn er twijfels of koolstofnanobuizen überhaupt sterk genoeg kunnen zijn voor een ruimtelift. Daarom worden plannen voor een ruimtelift bij de Faculteit Luchtvaart- en Ruimtevaarttechniek van de TU Delft nog helemaal niet serieus genomen.

TU Delft neemt ruimteliften niet al te serieus

"Er wordt op dit moment geen onderzoek naar gedaan door ons", zegt Van Baal. "Ja dit kan in theorie, maar de materialen die ervoor nodig zijn liggen zover in de toekomst dat het geen zin heeft om hier nu onderzoek naar te doen."

"En dan heb ik het nog niet eens over de invloed die de wind op zo'n kabel kan hebben", zegt hij. "Een lift is gewoon nog heel ver weg. Dit soort ideeën worden vaak gebruikt als marketingstunt."

Sjakie en de Grote Glazen Lift 

Van Baal moet bij ruimteliften aan SpaceX-ceo Elon Musk denken, maar ook Musk gelooft niet dat ruimteliften snel werkelijkheid kunnen worden.

"Ik moet altijd aan Sjakie en de Grote Glazen Lift denken als ik [verhalen over] de ruimtelift hoor", zei Musk tijdens een speech bij het Massachusetts Institute of Technology (MIT) eind 2014. Hij verwijst naar het boek van Roald Dahl waarin een tripje naar de ruimte net zo makkelijk is als instappen in een lift en op een knopje duwen.  

Het tegendeel is waar volgens Musk. "Dit is extreem gecompliceerd", zei hij. Volgens hem is het makkelijker om een brug te bouwen tussen Los Angeles en Tokyo gemaakt van koolstofnanobuizen. "Ik denk dat we niet eens een voetgangersbrug hebben van koolstofnanobuizen, laat staan dat er een ruimtelift is van zo'n 60.000 mijl lang. Het is niet een idee dat nu zinvol zou zijn."

Big Falcon Rocket

Daarom bouwt Musk aan een grotere raket, de Big Falcon Rocket (BFR). Die raket moet zo'n 150.000 kilo de ruimte in kunnen schieten. Musk zei in 2017 dat hij verwacht dat de lanceerkosten lager kunnen liggen dan die van de eerste SpaceX-raket, de inmiddels afgedankte Falcon 1.   

In 2005 kost het lanceren van een Falcon 15,9 miljoen dollar. Gecorrigeerd voor inflatie is dat op dit moment zo'n 7,8 miljoen dollar. Als je vandaag een volgeladen BFR de ruimte in zou schieten zou je uitkomen op 52 dollar per kilo.

Dat is ongeveer evenveel als de laagste schatting voor prijs per kilo bij een ruimtelift van Peter Swan, president van het International Space Elevator Consortium (ISEC) die tegen NBC zegt dat de prijs omlaag zou kunnen naar 55 dollar per kilo.