Jumat, 28 September 2012

Tugas 4 - Solusi Labsky untuk Kemanusiaan

Transportasi yang cepat dan efisien


Seperti yang kita ketahui, masalah transportasi semakin parah. Dengan kian meningkatnya populasi penduduk di dunia, maka semakin banyak pula kebutuhan masyarakat akan transportasi. Namun kebutuhan akan transportasi yang tumbuh dengan pesat, membuat masalah tranportasi semakin parah. Kemacetan terjadi dimana - mana, delay pesawat, kereta datang terlambat, dan lain - lain.

Delay Pesawat

Kemacetan yang semakin parah



























Dengan semakin parahnya masalah transportasi ini, secara tidak langsung maupun langsung menghambat kegiatan manusia di dunia. Dengan begitu produktivitas manusia pun semakin rendah.

Selain kemacetan yang semakin parah dan produktivitas manusia yang menurun, muncul pula masalah baru yang ditimbulkan yaitu polusi. Semakin banyaknya transportasi yang mayoritas masih belum ramah lingkungan, maka polusi di udara pun semakin parah, yang membuat masalah transportasi ini semakin besar lagi. Dan juga semakin banyaknya kendaraan - kendaraan didarat maka semakin besar pula kebutuhannya akan lahan. Dan untuk mencukupi kebutuhan lahan tersebut maka penebangan hutan pun dilakukan, yang menyebabkan polusi ini semakin berbahaya lagi.

Tidak lupa pula semakin banyaknya kendaraan, maka semakin tinggi tingkat kecelakaan kendaraan dapat terjadi. Akhir - akhir ini kecelakaan sudah sangat sering terjadi, dan tidak sedikit pula korban kehilangan nyawa. Sebenarnya jumlah kendaraan dapat dikurangi dengan adanya kendaraan umum masal, namun banyak masyarakat yang lebih memilih untuk menggunakan kendaraan pribadi, entah karena gengsi atau karena memang kendaraan umum yang tersedia kurang memadai.


Penggunaan Lift Luar Angkasa 


 Lift Luar Angkasa
  
Lift luar angkasa adalah jenis yang diusulkan dari sistem ruang transportasi. Komponen utamanya adalah kabel pita yang berlabuh ke permukaan dan memperluas ke ruang angkasa. Hal ini dirancang untuk memungkinkan transportasi kendaraan sepanjang kabel dari permukaan planet, seperti Bumi, langsung ke luar angkasa atau orbit, tanpa menggunakan roket besar. Sebuah lift luar angkasa yang berbasis di bumi akan terdiri dari kabel dengan salah satu ujung menempel pada permukaan dekat khatulistiwa dan ujung lainnya dalam ruang di luar orbit geostasioner (ketinggian 35.800 km). Gaya gravitasi yang bersaing, yang kuat di ujung bawah, dan kekuatan luar / ke atas sentrifugal, yang kuat di ujung atas, akan mengakibatkan kabel yang mengangkat, di bawah tekanan, dan stasioner selama satu posisi di Bumi . Setelah digunakan, tether akan naik berulang kali dengan cara mekanis ke orbit, dan turun kembali ke permukaan dari orbit.
Konsep untuk lift luar angkasa pertama kali diterbitkan pada tahun 1895 oleh Konstantin Tsiolkovsky. Proposalnya adalah untuk menara berdiri bebas mencapai dari permukaan bumi ke ketinggian orbit geostasioner. Seperti semua bangunan, struktur Tsiolkovsky ini akan berada di bawah kompresi, mendukung berat dari bawah. Sejak tahun 1959, ide-ide untuk lift ruang angkasa telah berfokus pada struktur murni tarik, dengan berat dari sistem mengangkat dari atas. Dalam konsep tarik, menambatkan ruang mencapai dari sebuah massa besar (counterweight) melampaui orbit geostasioner ke tanah. Struktur ini diadakan dalam ketegangan antara Bumi dan penyeimbang seperti terbalik plumb bob. Lift ruang angkasa juga kadang-kadang disebut sebagai beanstalks, jembatan ruang, lift ruang angkasa, tangga ruang, skyhooks, menara orbital, atau elevator orbit.
Di Bumi, dengan gravitasi yang relatif kuat, teknologi saat ini tidak mampu memproduksi bahan tether yang cukup kuat dan ringan untuk membangun ruang lift. Namun, konsep terakhir untuk sebuah ruang lift yang terkenal karena rencana mereka untuk menggunakan nanotube karbon atau bahan boron nitrida nanotube berbasis sebagai elemen tarik dalam desain tether. Kekuatan diukur dari molekul-molekul tinggi dibandingkan dengan kepadatan mereka dan mereka memegang janji sebagai bahan untuk membuat ruang lift bumi berbasis mungkin.
Konsep ini juga berlaku untuk planet lain dan benda-benda angkasa. Untuk lokasi di tata surya dengan gravitasi yang lebih lemah daripada Bumi (seperti Bulan atau Mars), kekuatan-ke-density persyaratan yang tidak sama besar untuk bahan tether. Saat ini tersedia bahan (seperti Kevlar) yang kuat dan cukup ringan sehingga mereka dapat digunakan sebagai bahan tether untuk lift yang ada ada.


Bagaimana Lift Ruang Angkasa Bekerja

 Ketika Space Shuttle Columbia lepas landas pada tanggal 12 April 1981, dari Kennedy Space Center, Florida, untuk memulai misi pesawat ulang-alik pertama, mimpi pesawat ruang angkasa dapat digunakan kembali diwujudkan. Sejak itu, NASA telah meluncurkan lebih dari 100 misi, tapi tag harga misi ruang angkasa telah berubah sedikit. Apakah itu adalah pesawat ruang angkasa atau pesawat ruang angkasa non-reusable Rusia, biaya peluncuran adalah sekitar $ 10.000 per pound ($ 22,000 per kg).

Sebuah sistem transportasi ruang baru yang dikembangkan bisa membuat perjalanan ke Geostasionar Earth Orbit (GEO) peristiwa sehari-hari dan mengubah ekonomi global.

Sebuah ruang lift yang terbuat dari pita karbon nanotube komposit berlabuh ke platform lepas pantai laut akan meregang untuk penyeimbang kecil sekitar 62.000 mil (100.000 km) ke ruang angkasa. Angkat mekanik melekat pada pita kemudian akan memanjat pita, membawa kargo dan manusia ke luar angkasa, dengan harga hanya sekitar $ 100 sampai $ 400 per pon ($ 220 sampai $ 880 per kg).


Pita Lift Ruang Angkasa
 Untuk lebih memahami konsep lift ruang angkasa, memikirkan tetherball permainan di mana tali terpasang di salah satu ujung ke sebuah tiang dan di lain untuk bola. Dalam analogi ini, tali adalah karbon nanotube pita komposit, tiang adalah Bumi dan bola adalah penyeimbang tersebut. Sekarang, bayangkan bola ditempatkan di spin abadi di sekitar tiang, begitu cepat sehingga membuat tali tegang. Ini adalah gambaran umum tentang ruang lift. Counterweight berputar mengelilingi bumi, menjaga kabel lurus dan memungkinkan lifters robot untuk naik ke atas dan bawah pita.Di bawah desain yang diusulkan oleh LiftPort, lift ruang angkasa akan menjadi sekitar 62.000 mil (100.000 km) tinggi. LiftPort adalah salah satu dari beberapa perusahaan mengembangkan rencana untuk sebuah ruang lift atau komponen itu. Tim dari seluruh dunia yang ditetapkan untuk bersaing untuk hadiah pertama $ 400,000 Games Ruang Lift di X Prize Cup pada bulan Oktober 2006 di Las Cruces, New Mexico.

Inti dari lift akan menjadi karbon nanotube pita komposit yang hanya beberapa sentimeter lebar dan hampir setipis selembar kertas. Karbon nanotube, ditemukan pada tahun 1991, adalah apa yang membuat para ilmuwan percaya bahwa ruang lift bisa dibangun. Menurut Dr Bradley Edwards dari Yayasan Spaceward, "Sebelumnya tantangan materi yang terlalu besar. Tapi sekarang kita semakin dekat dengan kemajuan dalam menciptakan nanotube karbon dan mesin bangunan yang dapat berputar keluar panjang besar material yang dibutuhkan untuk membuat pita yang akan meregangkan sampai ke luar angkasa ".


Nanotube karbon memiliki potensi untuk menjadi 100 kali lebih kuat dari baja dan fleksibel seperti plastik. Kekuatan nanotube karbon berasal dari struktur mereka yang unik, yang menyerupai bola sepak. Setelah para ilmuwan mampu membuat serat dari nanotube karbon, maka akan mungkin untuk membuat benang yang akan membentuk pita untuk ruang lift. Materi sebelumnya tersedia baik terlalu lemah atau tidak fleksibel untuk membentuk pita dan akan telah mudah patah."Mereka memiliki modulus elastisitas yang sangat tinggi dan kekuatan tarik mereka benar-benar tinggi, dan bahwa semua titik untuk bahan yang, dalam teori, harus membuat sebuah ruang lift yang relatif mudah untuk membangun," kata Tom Nugent, direktur riset, LiftPort Group.Sebuah pita dapat dibangun dalam dua cara:• nanotube karbon panjang - beberapa meter panjang atau lebih lama - akan dijalin ke dalam struktur menyerupai tali. Pada tahun 2005, nanotube terpanjang masih hanya beberapa sentimeter panjang.• nanotube pendek bisa ditempatkan dalam matriks polimer. Polimer saat ini tidak mengikat baik untuk nanotube karbon, yang menghasilkan matriks ditarik menjauh dari nanotube jika ditempatkan di bawah ketegangan.


Setelah pita panjang nanotube dibuat, itu akan menjadi luka spul yang akan diluncurkan ke orbit. Ketika pesawat ruang angkasa yang membawa spul mencapai ketinggian tertentu, Orbit Bumi mungkin rendah, itu akan mulai unspooling, menurunkan kembali pita ke Bumi. Pada saat yang sama, spool akan terus bergerak ke ketinggian yang lebih tinggi. Ketika pita diturunkan ke atmosfer bumi, maka akan ditangkap dan kemudian diturunkan dan berlabuh ke platform mobile di laut.Pita akan berfungsi sebagai jejak semacam kereta api ke angkasa. Angkat mekanik kemudian akan digunakan untuk memanjat pita ke ruang angkasa.



Mengendarai Space Elevator ke Atas

Sementara pita masih komponen konseptual, semua potongan lain dari ruang lift dapat dibangun menggunakan teknologi yang dikenal, termasuk pengangkat robot, stasiun jangkar dan kekuasaan-berseri-seri sistem. Pada saat pita dibangun, komponen lainnya akan hampir siap untuk peluncuran sekitar tahun 2018.
 

Alat Pengangkat

Pengangkat robot akan menggunakan pita untuk memandu menanjak ke ruang angkasa. Traksi-tapak rol pengangkat akan menjepit ke pita dan tarik pita melalui, memungkinkan pengangkat untuk naik lift.
 

Station Jangkar

Lift ruang angkasa akan berasal dari platform mobile di Pasifik khatulistiwa, yang akan jangkar pita ke Bumi.
 

Pengimbang

Pada bagian atas pita, akan ada penyeimbang berat. Rencana awal untuk ruang lift yang terlibat menangkap sebuah asteroid dan menggunakannya sebagai penyeimbang. Namun, rencana yang lebih baru seperti yang LiftPort dan Institut Riset Ilmiah (ISR) termasuk penggunaan penyeimbang buatan manusia. Bahkan, penyeimbang mungkin akan dirakit dari peralatan yang digunakan untuk membangun pita termasuk pesawat ruang angkasa yang digunakan untuk memulai itu.
 

Konsep Lift Ruang Angkasa
Daya Beam

Pengangkat akan didukung oleh sistem laser elektron bebas yang terletak di atau dekat stasiun jangkar. Laser akan balok 2,4 megawatt energi untuk sel fotovoltaik, mungkin terbuat dari Gallium (GaAs) melekat pengangkat, yang kemudian akan mengkonversi energi menjadi listrik yang akan digunakan oleh konvensional, niobium-magnet listrik DC motor, menurut ISR .

Setelah operasional, angkat bisa mendaki ruang lift hampir setiap hari. Para lifter akan bervariasi dalam ukuran dari lima ton, pada awalnya, sampai 20 ton. Pengangkat 20-ton akan dapat membawa sebanyak 13 ton payload dan memiliki 900 meter kubik ruang. Lifter akan membawa kargo mulai dari satelit untuk bertenaga surya panel dan akhirnya manusia sampai pita pada kecepatan sekitar 118 mil per jam (190 km / jam).


Konsep Lift Ruang Angkasa dengan platform di laut


Lift Ruang Angkasa










Tidak ada komentar:

Poskan Komentar