Orbitální výtah byl ještě nedávno výplodem fantazie autorů sci-fi literatury, postupem času se však blíží ke své realizaci. Japonsko si klade za cíl zkonstruovat kosmický výtah do roku 2050! Dotažení tohoto ambiciózního projektu do zdárného konce však brzdí neexistence dostatečně pevného materiálu.

Japonští vědci k jeho objevení učinili v nedávné době další krok. Přispěl k tomu nápad Čecha z Přírodovědecké fakulty UK Günthera Kletetschky..

Zatím neexistuje žádný materiál, který by dokázal unést hmotnost odpovídající délce lana 35 786 km. Nutné je navíc počítat s tím, že lano bude napínáno odstředivou silou. Hledaný materiál musí být nesmírně lehký a současně velmi pevný.

Ideálním kandidátem se zdají být uhlíkové nanotrubičky, které jsou jak lehké, tak několikrát pevnější než Kevlar.

S nanotrubičkami je však jedna potíž – jejich běžná délka se měří v milimetrech, maximálně centimetrech.

„Nanotrubičky se vyrábějí ve vakuové trubici, do níž se za teploty asi 800 °C vpouští chlorid železitý a poté acetyten, tedy plyn bohatý na uhlík. Při reakci vznikne jakýsi les nanotrubiček,“ popisuje proces výroby Gunther Kletetschka z Ústavu hydrogeologie, inženýrské geologie a užité geofyziky Přírodovědecké fakulty UK. Takto vytvořené nanotrubičky je následně nutné propojit do podoby nitě.

Díky elektrostatické interakci je možné vytvořit nit dlouhou i několik desítek metrů. Prototyp takového lana zkoušel Gunther Kletetschka v roce 2010 na Antarktidě.

„Zatím jde spíše o přiblížení k ideální struktuře – celá nit není stejně pevná jako nanotrubička. Jde však o velmi důležitý krok,” vysvětluje Kletetschka.

Myšlenka „kosmického výtahu”, který by umožňoval dopravu materiálu do vesmíru bez nutnosti konstrukcí nákladných raket, je stará již více než 50 let. Základem je poznatek, že v jisté konkrétní výšce nad zemí se vyrovnává gravitační síla Země se silou odstředivou, která je každému zemskému satelitu udílena díky rotaci Země.

Vyrovnání obou sil má jeden zajímavý důsledek – umožňuje totiž umístění tzv. geostacionárních družic na oběžnou dráhu Země. Tato dráha se nachází nad zemským rovníkem ve výšce 35 786 km.

Družice, která po ní obíhá, z pohledu pozorovatele na Zemi vlastně stojí – rychlost jejího oběhu se rovná rychlosti rotace Země. Spolu s bodem na Zemi, nad nímž je “zavěšena”, tvoří družice dva krajní body úsečky, která představuje délku kosmického výtahu.