1960 के दशक में आर्थर सी. क्लार्क के एक भाषण ने, भूस्थिर उपग्रहों की व्याख्या करते हुए, पियरसन को अंतरिक्ष लिफ्ट की पूरी अवधारणा के लिए प्रेरणा दी, जब वह अपोलो मून लैंडिंग के दिनों में कैलिफोर्निया में नासा एम्स रिसर्च सेंटर में काम कर रहे थे।
'क्लार्क ने कहा कि भूस्थैतिक कक्षा में संचार उपग्रहों को समझने का एक अच्छा तरीका यह था कि उन्हें पृथ्वी के ऊपर 35,786 किमी (22,236 मील) ऊपर एक ऊंचे टॉवर के शीर्ष पर कल्पना की जाए,' पियर्सन याद करते हैं, 'मुझे लगा, क्यों न एक वास्तविक निर्माण किया जाए मीनार?'
उन्होंने महसूस किया कि भूस्थैतिक कक्षा में एक छोटे क्षुद्रग्रह की तरह एक काउंटरवेट को पार्क करना सैद्धांतिक रूप से संभव था और फिर एक केबल को नीचे की ओर फैलाकर पृथ्वी के भूमध्य रेखा पर चिपका दिया। सिद्धांत रूप में, लिफ्ट कारें लंबी केबल की यात्रा कर सकती हैं, और रासायनिक रॉकेट द्वारा वितरित कीमत के एक अंश पर कार्गो को पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण से बाहर और अंतरिक्ष में स्थानांतरित कर सकती हैं।
… सिद्धांत रूप में। समस्या तब और अब यह है कि पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण में केबल के वजन को भी सहारा देने के लिए आवश्यक सामग्री मौजूद नहीं है। केवल पिछले कुछ वर्षों में, कार्बन नैनोट्यूब के आगमन के साथ - बॉलपार्क में एक तन्य शक्ति के साथ - लोग अंततः हंसी के चरण से आगे निकल गए हैं, और इसकी गंभीरता से जांच करना शुरू कर दिया है। और जबकि कार्बन नैनोट्यूब प्रयोगशाला में कम मात्रा में निर्मित किए गए हैं, इंजीनियरों को अभी भी एक लंबी केबल में एक साथ बुनाई से दूर है जो आवश्यक ताकत प्रदान कर सकता है।
पियर्सन जानता था कि तकनीकी चुनौतियाँ दुर्जेय हैं, इसलिए उसने सोचा, 'क्यों न चंद्रमा पर लिफ्ट का निर्माण किया जाए?'
चंद्रमा पर, गुरुत्वाकर्षण बल पृथ्वी पर हम जो महसूस करते हैं उसका छठा हिस्सा है, और एक अंतरिक्ष लिफ्ट केबल हमारी वर्तमान निर्माण तकनीक के भीतर अच्छी तरह से है। चंद्रमा की सतह से एक केबल को ऊपर उठाएं, और आपके पास पृथ्वी की कक्षा में खनिज और आपूर्ति पहुंचाने का एक सस्ता तरीका होगा।
एक चंद्र अंतरिक्ष लिफ्ट पृथ्वी पर आधारित एक से अलग काम करेगी। हमारे अपने ग्रह के विपरीत, जो हर 24 घंटे में घूमता है, चंद्रमा हर 29 दिनों में केवल एक बार अपनी धुरी पर घूमता है; पृथ्वी के चारों ओर एक परिक्रमा पूरी करने में उतना ही समय लगता है। यही कारण है कि हम कभी भी चंद्रमा का केवल एक ही पक्ष देख सकते हैं। भूस्थैतिक कक्षा की अवधारणा का वास्तव में चंद्रमा के आसपास कोई मतलब नहीं है।
हालाँकि, पृथ्वी-चंद्रमा प्रणाली में पाँच स्थान हैं जहाँ आप कम द्रव्यमान की वस्तु रख सकते हैं - जैसे उपग्रह… L1 बिंदु, चंद्रमा की सतह से लगभग 58,000 किमी ऊपर का स्थान, पूरी तरह से काम करेगा।
यह कल्पना करना कि आप पृथ्वी और चंद्रमा के बीच एक बिंदु पर अंतरिक्ष में तैर रहे हैं, जहां दोनों से गुरुत्वाकर्षण बल पूरी तरह से संतुलित है। अपनी बाईं ओर देखें, और चंद्रमा लगभग 58,000 किमी (37,000 मील) दूर है; अपने दायीं ओर देखें और पृथ्वी उस दूरी से 5 गुना अधिक है। किसी भी प्रकार के थ्रस्टर्स के बिना, आप अंततः इस संपूर्ण संतुलन बिंदु से बाहर निकल जाएंगे, और फिर पृथ्वी या चंद्रमा की ओर गति करना शुरू कर देंगे। L1 संतुलित है, लेकिन अस्थिर है।
पियर्सन प्रस्तावित कर रहा है कि नासा एक अंतरिक्ष यान लॉन्च करे जिसमें केबल का एक विशाल स्पूल L1 बिंदु तक ले जाए। यह धीरे-धीरे L1 बिंदु से पीछे हट जाएगा क्योंकि इसने अपनी केबल को चंद्रमा की सतह पर खोल दिया था। एक बार जब केबल को चंद्र सतह पर लंगर डाला गया, तो यह तनाव प्रदान करेगा, और पूरी केबल सही संतुलन में लटक जाएगी, जैसे कि एक पेंडुलम जमीन की ओर इशारा करता है। और एक पेंडुलम की तरह, लिफ्ट हमेशा खुद को L1 बिंदु की ओर पूरी तरह से संरेखित रखेगी, क्योंकि पृथ्वी का गुरुत्वाकर्षण उस पर खिंचा हुआ था। मिशन में एक छोटा सौर ऊर्जा संचालित पर्वतारोही भी शामिल हो सकता है जो चंद्र सतह से केबल के शीर्ष तक चढ़ सकता है, और चंद्रमा चट्टानों के नमूने उच्च पृथ्वी कक्षा में पहुंचा सकता है। आगे के मिशन पर्वतारोहियों की पूरी टीमों को वितरित कर सकते हैं, और अवधारणा को बड़े पैमाने पर उत्पादन संचालन में बदल सकते हैं।
पृथ्वी के बजाय एक लिफ्ट को चंद्रमा से जोड़ने का लाभ यह है कि इसमें शामिल बल बहुत कम हैं - चंद्रमा का गुरुत्वाकर्षण पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण का 1/6 वां है। अत्यधिक तन्यता ताकत वाले विदेशी नैनोट्यूब के बजाय, केबल को केवलर या स्पेक्ट्रा जैसी उच्च शक्ति वाले व्यावसायिक रूप से उपलब्ध सामग्रियों का उपयोग करके बनाया जा सकता है। वास्तव में, पियर्सन ने M5 नामक एक वाणिज्यिक फाइबर पर ध्यान केंद्रित किया है, जिसके बारे में वह गणना करता है कि एक पूर्ण केबल के लिए केवल 6,800 किलोग्राम वजन होगा जो आधार पर 200 किलोग्राम की भारोत्तोलन क्षमता का समर्थन करेगा। यह बोइंग, लॉकहीड मार्टिन और एरियनस्पेस द्वारा आपूर्ति किए गए सबसे शक्तिशाली रॉकेटों की क्षमताओं के भीतर है। एक प्रक्षेपण यह है कि चंद्रमा पर एक लिफ्ट लगाई जाती है। और एक बार लिफ्ट स्थापित हो जाने के बाद, आप इसे कांच और बोरॉन जैसी अतिरिक्त सामग्री के साथ मजबूत करना शुरू कर सकते हैं, जिसे चंद्रमा पर निर्मित किया जा सकता है।
तो, चंद्रमा से जुड़े अंतरिक्ष लिफ्ट के साथ आप क्या करेंगे? पियर्सन कहते हैं, 'बहुत सारे,' चंद्रमा पर सभी प्रकार के संसाधन हैं, जिन्हें वहां इकट्ठा करना और उन्हें पृथ्वी से लॉन्च करने के बजाय कक्षा में लाना बहुत आसान होगा। चंद्र रेजोलिथ (चंद्रमा की गंदगी) का उपयोग अंतरिक्ष स्टेशनों के लिए परिरक्षण के रूप में किया जा सकता है; धातुओं और अन्य खनिजों को सतह से खनन किया जा सकता है और अंतरिक्ष में निर्माण के लिए उपयोग किया जा सकता है; और यदि चंद्रमा के दक्षिणी ध्रुव पर बर्फ की खोज की जाती है, तो आप अंतरिक्ष यान को पानी, ऑक्सीजन और यहां तक कि ईंधन की आपूर्ति कर सकते हैं।'
यदि पानी की बर्फ चंद्रमा के दक्षिणी ध्रुव पर आती है, तो आप वहां दूसरी केबल चला सकते हैं, और फिर इसे अंत में पहली केबल से जोड़ सकते हैं। यह एक दक्षिणी चंद्रमा आधार को पहली लिफ्ट के आधार पर जमीन के साथ यात्रा किए बिना उच्च-पृथ्वी कक्षा में सामग्री वितरित करने की अनुमति देगा।
यह चट्टानों के लिए बहुत अच्छा होगा, लेकिन लोगों के लिए नहीं। यहां तक कि अगर एक पर्वतारोही सैकड़ों किलोमीटर प्रति घंटे की रफ्तार से केबल को ऊपर उठाता है, तो अंतरिक्ष यात्री हफ्तों तक यात्रा करेंगे, और गहरे अंतरिक्ष के विकिरण के संपर्क में आएंगे। लेकिन जब आप कार्गो के बारे में बात कर रहे हैं, धीमी और स्थिर दौड़ जीत जाती है।
पियर्सन ने पहली बार 1979 में एक चंद्र लिफ्ट के अपने विचार को प्रकाशित किया था और वह तब से इसे पिच कर रहे हैं। इस साल, हालांकि, नासा हंस नहीं रहा है, वे सुन रहे हैं। पियर्सन की कंपनी, स्टार टेक्नोलॉजी एंड रिसर्च , को हाल ही में . से $75,000 अनुदान से सम्मानित किया गया नासा के उन्नत अवधारणाओं के संस्थान (एनआईएसी) छह महीने के अध्ययन के लिए इस विचार की और जांच करने के लिए। यदि विचार आशाजनक साबित होता है, तो पियरसन को इंजीनियरिंग की कुछ चुनौतियों पर काबू पाने के लिए एक बड़ा अनुदान प्राप्त हो सकता है, और इसके विकास में मदद करने के लिए अंदर और नासा और बाहर भागीदारों की तलाश कर सकता है।
एनआईएसी उन विचारों की तलाश करता है जो नासा के प्रौद्योगिकियों के सामान्य आराम क्षेत्र से बाहर हैं - उदाहरण के लिए ... चंद्रमा पर एक लिफ्ट - और उन्हें इस बिंदु पर विकसित करने में मदद करता है कि कई जोखिमों और अज्ञात को दूर किया गया है।
पियर्सन को उम्मीद है कि यह अनुदान उन्हें नासा को यह मामला बनाने में मदद करेगा कि एक चंद्र लिफ्ट नए चंद्रमा-मंगल अंतरिक्ष अन्वेषण दृष्टि में एक अमूल्य योगदान होगा, जो भविष्य के चंद्र ठिकानों और अंतरिक्ष में उद्योगों का समर्थन करेगा। और यह इंजीनियरों को पहले पृथ्वी पर इसे बनाने की विशाल चुनौती को स्वीकार किए बिना अंतरिक्ष में लिफ्ट बनाने की कठिनाइयों को समझने का एक तरीका देगा।