Himmelslift

Einsteigen, Knopf drücken - nächster Halt: Erdumlaufbahn. An einem 36 000 Kilometer langen Seil klettert die Kabine vom Äquator bis hinauf in den geostationären Orbit. Die Idee für einen Fahrstuhl ins All geht auf den russischen Raumfahrtpionier Konstantin Ziolkowski zurück. Inspiriert vom Pariser Eiffelturm entwarf er 1895 die grandiose Vision eines 36 000 Kilometer hohen Turms am Äquator. Den entscheidenden Gedanken hatte 1960 der russische Wissenschaftler Juri Artsutanow: Warum nicht das Gebäude weglassen? Das Tragseil des Fahrstuhls könnte man von einem geostationären Satelliten aus zur Erde herablassen und dann auf der Erde verankern. Zu breiter Popularität gelang die Idee 1978 durch den Roman "Fountains of Paradise" von Arthur C. Clarke, auf Deutsch unter dem Titel "Fahrstuhl zu den Sternen" erschienen.

Problemstellung

Wählt man die positive Richtung nach oben, bildet das Gravitationsfeld bezüglich des rotierendes Systems Erde zusammen mit der Masse des Seils bis zur geoatationären Bahn eine Impulssenke, darüber eine Impulsquelle. Das Seil muss deshalb mit einem Gegengewicht, das sich ausserhalb der geostationären Bahn befindet, gespannt werden.

Doch schon Artsutanow erkannte, dass die Entwicklung eines geeigneten Tragseils das grösste Problem ist. Das Tragseil muss extrem reissfest und extrem leicht sein. Ein gewöhnliches Stahlseil würde bereits bei einer Länge von neun Kilometern unter der Last seines Eigengewichts zerreissen. Seit Anfang des 21. Jahrhunderts ist ein Material bekannt, das die Anforderungen erfüllen könnte: Kohlenstoffnanoröhren. Anfang 2004 ist es einem Wissenschaftlerteam um Alan Windle an der University of Cambridge gelungen, auf der Grundlage dieser Technologie einen etwa 100 Meter langen Faden herzustellen. Kohlenstoffnanoröhren haben ein bis zu 100 mal besseres Verhältnis von Zugfestigkeit zu Gewicht als Stahl, deshalb ist dieser Werkstoff ein möglicher Kandidat für den Weltraumlift. Jedoch ist die Technologie noch längst nicht ausgereift.