Ut i verdensrommet – med luftskip?

ascender6000Hvem drømmer ikke om å reise ut i verdensrommet? Dessverre er dagens romraketter både dyre, vanskelige og litt skumle. Hva om det fantes en helt annen løsning: Å bli sakte løftet opp, opp og ut – i et luftskip? Det høyst seriøse firmaet JP Aerospace forsøker å få til nettopp det. Blir du med på turen?

Oppdrift er din venn

Historiske luftskip og -ballonger. De finnes i moderne utgaver også, men da oftest med reklamebannere på...

Historiske luftskip og -ballonger. De finnes i moderne utgaver også, men da oftest med reklamebannere på…

Luftskip kjenner vi godt til fra før, både fra virkeligheten og fra Science Fiction-litteraturen. De enorme, flygende ballongene baserer seg på samme prinsipp som gjør at du kjenner deg lettere når du ligger i vann: Oppdrift. Tettheten din er lavere enn tettheten til vann, dermed sklir vannet inn under deg og dytter deg litt oppover. Sånn røfft sagt.

Det samme gjelder i luft. Atmosfæren rundt oss er egentlig ganske tett – her nede ved overflaten veier alle gassene over oss rundt en kilo per kvadratcentimeter. Det vil si at hvis hodet ditt er 20cm i diameter, så har du en vekt på ca. 300kg liggende på toppen av hodet hele tiden. (Hvorfor knuser ikke dette skallen? Det kan du gruble på selv – men det er egentlig ikke så rart.)

Hvis vi lager en ballong med forsterkede vegger, og så pumper ut litt eller all luften fra den, så vil tettheten til ballongen bli lavere enn luften rundt. Ballongen vil merke en oppdrift, og fly oppover – helt til tettheten utenfor igjen blir lik den inni. På den høyden blir ballongen liggende og sveve.

Der har vi hele ideen bak luftskip – og dessuten ideen bak JP Aerospace sin «Airship to

Oppdrift og tetthet - på den akademiske måten.

Oppdrift og tetthet – på den akademiske måten.

Orbit»-tanke. Det er nemlig bittelitt atmosfære ganske så langt oppover, og i prinsippet kan den utnyttes til å løfte et godt designet romluftskip minst 100km opp.

Opp og ut på 1-2-3

At et romluftskip ikke er bygget enda tyder på at å få det til ikke er så lett som det er sagt. Det er mange tekniske utfordringer som må løses, og de vil være ulike for de forskjellige lagene i atmosfæren. JP Aerospace ser derfor for seg en tre-stegs-løsning:

airship_to_orbit_altitudes (1)1) Et første skip, kalt en «ascender», gjør tungløftingen opp de første 30-40 kilometrene, der atmosfæren er tett og turbulent. Her er forskjellen i trykk stor mellom start og slutt, og vind og vær vil gjøre livet vanskelig oppover, så denne biten må bygges sterk og stødig. Dette gjør den nødvendigvis tung, noe som betyr at den ikke kan komme så veldig høyt selv,

2) Ved rundt 40 kilometers høyde venter en permanent luftskipstasjon, en «dark sky station» som JPA passe dramatisk har tittulert den. Ascender-delen hektes på stasjonen, og lasten flyttes over i neste stadium.

3) Tredje romluftskip, en «orbital ascender», tar så lasten med opp så langt man teknisk klarer. JP Aerospace sier selv at de håper på rundt 100 km – en tredjedel av veien ut til den internasjonale romstasjonen. Derfra skal det langt mindre til for en vanlig rakettmotor å løfte et mer konvensjonelt romskip videre. Tredje stadium slipper fra seg lasten, og glir så grasiøst ned til stasjonen på 40 kilometer igjen.

Ikke overbevist? Her – se JP Aerospace sin egen promovideo, komplett med suggerende rock:

Planer og problemer

Tanken om et romluftskip er ikke ny. JP Aerospace har leflet med den i flere år, og hadde kontrakter for å levere kommersielle løsninger midt på 2000-tallet. Tekniske problemer med testflygninger gjorde imidlertid at utviklingen begynte å gå tregere igjen. Per i dag bygger de statig testskip og foretar flygninger opp til diverse høyder. Utviklingen kan følges på bloggen deres.

Er luftskip fremtidens måte å komme seg ut i rommet på? Per i dag gjenstår det nok litt for mange tekniske utfordringer (se en oppsummering på wikipedia-siden her) til å være alt for optimistiske, men samtidig er det godt å se at JP Aerospace faktisk prøver. Vi har hittil brukt raketter som eneste vei til verdensrommet, og selv om de opplagt fungerer så er de også tungvinte, uforutsigbare og lite ressursvennlige. Hvorfor sloss mot atmosfæren på vei opp, når vi kan bli venn med og utnytte den i steden?

floating-space.w654En fremtidig luftskipteknologi vil løse veldig mange problemer og åpne verdensrommet for en helt annen type bruk enn vi ser i dag. Dessuten treffer ideen midt i hjertet til alle verdens nerder, Science Fiction-entusiaster og drømmere. Tenk å gli rolig opp og vekk fra planeten, hengende under en diger V-formet ballong, ta en aklimatiseringsdag og drikke en espresso ved 40 kilometers høyde, for så å løftes videre av en enda større ballong – kanskje opp til et annet romskip som skal ta oss videre utover, mot planeter, måner, asteroider og det ukjente?

Drømmer er første seg mot fremtiden. Stå på, JP Aerospace.

5 comments

  1. Simen Kvaal · februar 18, 2014

    Dette minner meg forresten om denne tegneserien av Möbius, tror den het «I Edenas Hage»:

  2. Carbomontanus · februar 18, 2014

    Nei Samset, jeg tror heller jeg går inn her jeg.

    Jeg ser det er Bojarernes Inntogsmarsj i Klimaforskningen eller er det Trolltog av Grieg?

    Av gamle troll og størrelser.

    Jeg skal se om jeg kanskje kan få tatt Pål Brekke et tak, for i det faget er jeg svært tolerang, for jeg vet at de sliter med store prinsipielle vansker.

    De har ikke lange nok fiskestenger og får det ikke i reagensglass og får ikke svidd det på en ståltråd, og selveste Immanuel Kant har sagt at «Men vi vil vel aldri få vite hvilket stoff stjernene er laget av,..» Bare få år etter så kom Frauenhofer han med linjene. Og jeg har 3 store GURUer på pensum fra det instituttet, to av dem med virkelig stor fordel. Eddington, Fred Hoyle, og Wasiutynski.

    SIR! Arthur Eddington fra Astrofysisk står der igjen med kun ett ben på pidestallen. Han vrøvlet nemlig ikke så rent lite på sine gamle dager. , Men Eddingtons «Epistemology» som kommer i hans aller siste bøker Nature of the physical world og philosophy of physical science fra 1942 og 43 er en ganske overlegen praktisk tynings- og erkjennelseslære i fysikken når man kommer ut i de barokke treblåseinstrumenter og skal ta dem kyndig ut av løse lufta bare ved hjelp av skog / norsk fyringsved og bare på øye og øremål.

    Eddingtons begreper hamler opp med bevissthetens og sjelens forhold til unlinear acoustics der den såkalte klassiske fysikk kommer håpløst til kort, og uten at man behøver å krenke og bestride fysikken og gjøre vold på materialene.

    Så SIR! Arthur står der helt trygt med bare ett ben på pidestallen, og vidner om at hva gjelder teoretiske astrofysikere, så skal man gi dem rett i alt så langt råd er.

    SIR! Fred Hoyle er værre. Der kan jeg ikke se at han har levert noe brukbart på sine gamle dager.

    Men Jeremi Wasiutynski er kurant. Man kan med fordel lese hans «Universet» fra 1963 den dag idag, en meget klok mann, og slo en gang den polske ambassadøren rett ut til Copernicusjubileet og kunne påvise at Copernicus slett ikke var medlem av partiet som drev ,med «vitenskapen», men tvertimot en polsk prest med forbindelser til pytagoreerne og soltilbederne i Bologna. Academia di sancta cicilia, det er blitt barokt det også. Copernicaner er noe ,man er. Og Wasiutynski hadde seg unna og la ikke beslag på Annum ved instituttet men slapp andre til.. Hadde han ankommet idag ville han bli satt i asylmottak og sendt hjem med første fly.

    Men til saken til saken her:

    Jeg har en gang klart å clogge hele riksveien med juvenil ballongoppsendelse. Den dalte ned igjen i Hestehagan og da må man til med fiskestenger og prøve å få det resirkulert. Og der sto hele riksveien clogga med biler som trodde det var en sputnik.

    Slå den!

    Men det var en skolekamerat 2 år yngre enn jeg som scoret ganske vesentlig høyere. Han fikk dem opp i format så han kunne ha svære vaskevannsfat med parafin og pussefiller under, og dette drev over hele østlandet så han klarte å alarmere NATO og score personlig politiforbud mot å sende opp varmluftballonger.

    Men jeg vet om en metode til og den er veldig kurant.

    Man tager en 3/4 liters flaske og har en fingerbredd kastikk omtrent, og ca 3-4 ganger så mye vann på bunnen og skumper til det er løst.. Så lager man kruller av alufolie så mange som mulig og putter nedpå så fort som mulig.

    Dette begynner å bruse, forklar hvorfor. Og da trer man på en vanlig lekeballong på tuten. Den blir større og større og når den er stor nok knyter man igjen og slipper. Den stiger til værs. Forklar….

    Men prosessen går varmt så det kommer mye dugg inni ballongen. Dette tynger. Så helst skulle man la gassen gå i rør gjennom et isbad eller aller helst skarpsalta snø for å få ut vannet, forklar det også. Men H2O- gass er en meget god «Qvencher» for knallgassreaksjonen så det sier ikke BANG! om man setter fyr på en sånn ballong. Det sier «PLOFF!» . Lydhastigheten you see. Så bortsett fra bruken av Lut så er det temmelig ufarlig.

    Så må vi føye til at det idag truer alvorlig med skort på helium her i verden. Helium er så mye som en fossil ressurs fra visse jordgasskilder og ikke fra andre. Så det skal ikke misbrukes. Det holder ofte i lange baner med varmluftballonger, og kanskje idag falle tilbake på vannstoff igjen og bare holde litt avstand i tilfelle det smeller.

    Forresten såpebobler, de daler langsomt. Jeg har prøvet H2, og det stiger altfor fort, de rives i filler. Men vi har Daltons lover, Gasslovane naturlovane Atmosfæreeffekten.

    Henry var en smågutt, men SIR! John Dalton var den store GURU på atmosfæreeffekten og gasslovane og naturlovane. Vi kan blande acetylen og surstoff og vannstoff og litt butan for å tynge igjen til det akkurat flyter og smeller støchiometrisk hvis vi setter fyr på.

  3. Sony · februar 20, 2014

    En slik V-formet ballong må i så fall bestå av et materiale som oppfyller tre krav; det må være lett nok til at dens samlede masse er mindre enn luften den skyver til side, sterk nok til at den kan motstå trykket fra utsiden, og tett nok til at ingen gassmolekyler kan passere. Finnes det slike materialer?

    Hvis dette kan bygges, og en kan få til objekter som ligger og flyter på overflaten av atmosfæren nesten på samme måte som en båt dupper på overflaten av havet, har det jo uante muligheter for rikfolk som ønsker seg en svevende fritidsbolig, eller kanskje til og med et hotell (som i så fall måtte bestå av separate enkeltmoduler bundet sammen i et nettverk).

    Den siste delen fungerer altså etter samme prinsipp som når en skyter opp raketter nede fra bakken? Og siden siste fase ikke setter inn før langt oppe i atmosfæren, er det behov for langt mindre drivstoff, som betyr langt lavere vekt og betraktelig mindre rakett (den såkalte square-cube law), og trolig helt fjerner behovet for drivstoffraketter? Hvordan tar i så fall raketten av fra orbital ascender? Horisontalt for å unngå at utstøtningsflammen brenner hull?

    P.S. Det skal kanskje stå «Drømmer er første steg mot fremtiden»?

  4. Arnfinn Christensen · mars 18, 2014

    Det var en spennende romvisjon! Det jeg lurer på, er vekten til drivstoffet/drivmediet som må heises opp med luftskipene for å akselerere nyttelasten fra tilnærmet stillestående i 140 000 fot til hastighet for bane rundt jorda, selv om de vil bruke en motor med høy spesifikk impuls og lav skyvkraft, ser det ut til. Det andre problemet er oppbremsingen ned igjen. «Toppskipet» har jo et mye større areal enn for eksempel romferga, og det gjør kanskje oppvarmingen pr kvadratmeter mye mindre? Eller blir oppbremsingen tilsvarende mer voldsom og like het? De har jo helt sikkert regnet på det. Uansett – om de aldri kommer høyere enn 140 000 fot ville jo utsikten fra Dark Sky Station bli fantastisk.

Legg igjen en kommentar

Fyll inn i feltene under, eller klikk på et ikon for å logge inn:

WordPress.com-logo

Du kommenterer med bruk av din WordPress.com konto. Logg ut / Endre )

Twitter-bilde

Du kommenterer med bruk av din Twitter konto. Logg ut / Endre )

Facebookbilde

Du kommenterer med bruk av din Facebook konto. Logg ut / Endre )

Google+-bilde

Du kommenterer med bruk av din Google+ konto. Logg ut / Endre )

Kobler til %s