โดย Ross Pomeroy เว็บบาคาร่า เผยแพร่ 17 กรกฎาคม 2017สําหรับหลาย ๆ คน “การก้าวกระโดดครั้งใหญ่” ของมนุษยชาติมีความหมายเหมือนกันกับ “ก้าวเล็ก ๆ ” ของนีลอาร์มสตรองบนพื้นผิวของดวงจันทร์
นักบินอวกาศของนาซาวิศวกรเคมีและชายยุคฟื้นฟูศิลปวิทยาโดนัลด์เพตทิตไม่เห็นด้วย เขากล่าวว่าการก้าวกระโดดเกิดขึ้นจริงใกล้บ้านมากขึ้น”การก้าวกระโดดครั้งใหญ่ของมนุษยชาติไม่ใช่ก้าวแรกบนดวงจันทร์ แต่เป็นการบรรลุวงโคจรของโลก”
ขั้นตอนแรกนี้ซึ่งอยู่ห่างจากโลกประมาณ 400 กิโลเมตรต้องใช้พลังงานครึ่งหนึ่งที่จําเป็นในการไปยังพื้น
ผิวของดาวอังคาร จุดหมายปลายทางระหว่างโลกและดวงจันทร์เป็นเพียงเศษเยวของสิ่งที่จําเป็นในการเข้าสู่วงโคจรของโลก ค่าใช้จ่ายของขั้นตอนแรกนี้เกิดจากขนาดของแรงโน้มถ่วงของโลก และฟิสิกส์กําหนดว่าการจ่ายเงินหนึ่งเพนนีน้อยกว่าค่าใช้จ่ายทั้งหมดจะส่งผลให้โลกนํายานอวกาศของคุณกลับมาใช้ใหม่ด้วยวิธีที่ไม่อ่อนโยนนักแรงโน้มถ่วงของแรงโน้มถ่วงยึดครองผู้อยู่อาศัยในโลกหมายความว่าแปดสิบถึงเก้าสิบเปอร์เซ็นต์ของมวลของจรวดในปัจจุบันจะต้องถูกยึดครองโดยจรวดจริงที่ถูกเผาเพื่อยกจรวดขึ้นสู่อวกาศ! จากข้อมูลของ Pettit นี่หมายความว่าการนั่งอยู่บนจรวดนั้นล่อแหลมกว่าการเกาะตัวเองบนขวดน้ํามันเบนซิน นอกจากนี้ยังหมายความว่าไม่มีที่ว่างสําหรับสิ่งต่าง ๆ เช่นอาหารคอมพิวเตอร์การทดลองทางวิทยาศาสตร์และนักบินอวกาศ
แม้จะมีข้อเสียเหล่านี้เราควรนับตัวเองโชคดี
”หากรัศมีของโลกของเราใหญ่ขึ้น อาจมีจุดที่ไม่สามารถสร้างจรวดหนีโลกได้” Pettit
การใช้สมการจรวด Tsiolkovsky เขาคํานวณว่าจุดนั้นจะเป็นอย่างไร
สมมติว่าการสร้างจรวดที่จรวด 96% (จรวด 4%) … คือขีดจํากัดในทางปฏิบัติสําหรับวิศวกรรมยานพาหนะเปิดตัว ให้เราเลือกไฮโดรเจนออกซิเจนซึ่งเป็นสารขับเคลื่อนทางเคมีที่มีพลังมากที่สุดที่รู้จักและสามารถใช้งานได้ในปัจจุบันในเครื่องยนต์จรวดที่ได้รับการจัดอันดับจากมนุษย์ ด้วยการเสียบตัวเลขเหล่านี้เข้ากับสมการจรวดเราสามารถเปลี่ยนความเร็วในการหลบหนีที่คํานวณได้ให้เป็นรัศมีของดาวเคราะห์ที่เทียบเท่ากัน รัศมีนั้นจะอยู่ที่ประมาณ 9680 กิโลเมตร (โลกคือ 6670 กม.) หากดาวเคราะห์ของเรามีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ขึ้น 50% [ในขณะที่ยังคงความหนาแน่นเท่าเดิม] เราจะไม่สามารถเข้าไปในอวกาศได้อย่างน้อยก็ใช้จรวดเพื่อการขนส่ง
การทดลองทางความคิดของ Pettit เน้นย้ําถึงจุดสองประเด็น ประการแรกประสบความสําเร็จอย่างที่จรวด
ได้รับซึ่งทําหน้าที่เป็นพาหนะของมนุษยชาติไปยังดวงดาวพวกเขาไร้ประสิทธิภาพอย่างน่าสะพรึงกลัว ถ้าเป็นไปได้เราต้องหาเทคโนโลยีใหม่ ๆ เพื่อทําลายพันธะของแรงโน้มถ่วง มีการเสนอวิธีการหลายวิธีซึ่งบางวิธีมาจากนิยายวิทยาศาสตร์โดยตรง มีเพียงไม่กี่คนที่ได้รับการทดสอบหรือเนื้อหนังออกมา ประการที่สองการสร้างฐานปล่อยบนดวงจันทร์ทําให้รู้สึกเข้ามาก ความเร็วในการหลบหนีของดวงจันทร์
เป็นเพียง 21.3% ของโลก ในขณะที่การปล่อยอวกาศบนโลกต้องใช้เสียงคําราม แต่การปล่อยอวกาศบนดวงจันทร์สามารถทําได้ด้วยเสียงกระซิบญาติ “แหลมคานาเวอรัล” บนดวงจันทร์อยู่ไกลออกไป แต่อาจเข้ามาโฟกัสได้ชัดเจนขึ้นด้วยความก้าวหน้าในการพิมพ์ 3 มิติและการแปรรูปวัสดุ ท้ายที่สุดเพื่อให้มันใช้งานได้เราจําเป็นต้องดึงวัสดุส่วนใหญ่สําหรับยานอวกาศจากดวงจันทร์เองหรือวัตถุอวกาศใกล้เคียงเช่นดาวหางหรือดาวเคราะห์น้อย กทางหนึ่งเราสามารถใช้ดวงจันทร์เป็น “สถานีบริการน้ํามัน” โดยแปรรูปน้ําแข็งน้ําเป็นสารขับเคลื่อนไฮโดรเจนออกซิเจน
ในคําพูดของ Pettit ปัจจุบันโลกมีการจับเผด็จการต่อมนุษยชาติ การจู่โจมของเรานอกเหนือจากความเข้าใจในแรงโน้มถ่วงของมันได้หายวับไปแต่ความเป็นไปได้มีอยู่เพื่อหลุดพ้นในที่สุด
บทความต้นฉบับเกี่ยวกับ RealClearScience
Svjetlana Fajfer นักทฤษฎีจากมหาวิทยาลัยลูบลิยานาในสโลวีเนียกล่าว “[มัน] ควรมีมวลในการเข้าถึง LHC” ซึ่งหมายความว่าคอลลิเดอร์ควรสามารถผลิตและระบุอนุภาคดังกล่าวได้ สําหรับนักทฤษฎีบางคนความสามารถในการทดสอบนั้นเป็นสิ่งดึงดูดใจที่ยิ่งใหญ่ “นั่นทําให้เป็นเรื่องที่น่าตื่นเต้นจริงๆ เพราะถ้าฉันทําอะไรสักอย่าง มันสามารถพิสูจน์ได้ว่าถูกหรือผิด” Ligeti “ไม่ทางใดก็ทางหนึ่งคดีจะชัดเจนขึ้น”
บทความนี้เผยแพร่ครั้งแรกที่ ScientificAmerican.com. © ScientificAmerican.com สงวนลิขสิทธิ์. ติดตามวิทยาศาสตร์อเมริกันบนทวิตเตอร์@SciAmและ@SciamBlogs เยี่ยมชม ScientificAmerican.com สําหรับข่าวสารล่าสุดด้านวิทยาศาสตร์ สุขภาพ และเทคโนโลยี บาคาร่า
