บทที่ 144 ตัวเลือกสายเคเบิล: ท่อคาร์บอนนาโน

บทที่ 144 ตัวเลือกสายเคเบิล: ท่อคาร์บอนนาโน

"สวัสดี"

ขณะที่ทั้งสามคนกำลังมองหน้ากันเลิ่กลั่ก เสียงสังเคราะห์ที่ฟังดูแข็งกระด้างก็ดังขึ้นในหูฟัง

"บัดซบ!" X 3

ไป๋อี้เซวียนได้สติก่อนใครเพื่อน: "นายคือ... อี้?"

"ใช่ครับ" เสียงสังเคราะห์ดังขึ้นอีกครั้ง "จะเริ่มดำเนินโครงการก่อสร้างวังจันทราเลยไหมครับ?"

ต่างจากซีโร่ เสียงของอี้แข็งทื่อและไร้ชีวิตชีวาอย่างเห็นได้ชัด

ไป๋อี้เซวียนสบตากับเพื่อนร่วมทีม แล้วพูดเสียงเข้ม: "อี้ เริ่มได้เลย!"

สิ้นเสียงสั่งการ ฐานวังจันทราทั้งฐานก็กลับมามีชีวิตชีวาอีกครั้ง

เพียงแต่...

ทุกอย่างเหมือนถูกเร่งความเร็ว

ความเร็วของรถเก็บเรโกลิธเพิ่มขึ้นหลายเท่าตัวในพริบตา

เห็นรถพุ่งเข้าใส่ก้อนหินดวงจันทร์ตรงหน้า เซี่ยหว่านอี๋เบิกตากว้าง ร้องอุทานออกมาโดยไม่รู้ตัว

แต่วินาทีต่อมา รถก็เลี้ยวหลบก้อนหินไปได้อย่างสวยงามราวกับปาฏิหาริย์!

ไม่ใช่แค่รถเก็บเรโกลิธ ประสิทธิภาพของสายพานลำเลียงก็เพิ่มขึ้นหลายเท่าเช่นกัน

ตอนแรก เพื่อคัดแยกประเภทแร่ สายพานจะเคลื่อนที่แบบกระตุกๆ

แต่ตอนนี้...

สายพานหลายสายเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วและต่อเนื่อง กระบวนการคัดแยกแร่ที่ดูวุ่นวาย กลับแฝงไว้ด้วยระเบียบที่อธิบายไม่ถูก

"แม่ง..." หงฟานจ้องมองภาพตรงหน้าตาค้าง "นี่มันเวอร์เกินไปแล้ว..."

แววตาไป๋อี้เซวียนเต็มไปด้วยความทึ่ง

นี่แค่ปัญญาประดิษฐ์ระดับต่ำนะ!

ถ้าเป็นซีโร่ล่ะ...

เขาตัวสั่นสะท้าน

ในที่สุดเขาก็เข้าใจแล้วว่า ทำไมประเทศเซี่ยถึงพัฒนาได้รวดเร็วขนาดนี้ในช่วงที่ผ่านมา!

……

โลก

"ศาสตราจารย์ครับ อี้เริ่มทำงานตามปกติแล้วครับ"

เสียงของซีโร่ดังขึ้นในห้องทำงาน

คิ้วที่ขมวดแน่นของลวี่หย่งฉางคลายลงเล็กน้อย

"ดี ฉันรู้แล้ว"

"ซีโร่ ติดต่อศาสตราจารย์เว่ยหรงให้หน่อย"

"บอกเขาว่า เดี๋ยวฉันจะไปที่ห้องปฏิบัติการย่อยคาร์บอนนาโน"

"รับทราบครับ ศาสตราจารย์"

……

ห้องปฏิบัติการย่อยคาร์บอนนาโน

"สวัสดีครับศาสตราจารย์ลวี่"

ทันทีที่ลวี่หย่งฉางก้าวเข้ามาในห้องแล็บ ชายวัยกลางคนผมดอกเลาก็เดินเข้ามาต้อนรับ: "ขอแนะนำตัวหน่อยครับ ผมชื่อ..."

"ศาสตราจารย์เว่ย ผมจำคุณได้ครับ!" ลวี่หย่งฉางยิ้ม จับมือขวาที่ยื่นมาของเว่ยหรงเขย่าแรงๆ แล้วพูดเสียงเข้ม "สถานการณ์เร่งด่วน ผมขอเข้าเรื่องเลยนะครับ"

สีหน้าเว่ยหรงเคร่งขรึมขึ้นทันที: "เชิญครับ"

"ปัญหาเรื่องวัสดุทำสายเคเบิลลิฟต์อวกาศ ยังแก้ไม่ได้ครับ"

ได้ยินประโยคนี้ แววตาเว่ยหรงไหววูบ: "หมายความว่า... คุณจะใช้ท่อคาร์บอนนาโน (Carbon Nanotube) มาทำสายเคเบิลลิฟต์อวกาศเหรอครับ?"

ลวี่หย่งฉางพยักหน้าอย่างพึงพอใจ

คุยกับคนฉลาดนี่มันสบายจริงๆ พูดคำเดียวก็เข้าใจความหมาย

"เป็นไงครับ? เป็นไปได้ไหม?"

เว่ยหรงขมวดคิ้วด้วยความลำบากใจ

ครุ่นคิดครู่หนึ่ง เขาพยักหน้า แล้วรีบส่ายหน้า

"ทางทฤษฎีแล้ว เป็นไปได้ครับ"

"คุณก็รู้ ท่อคาร์บอนนาโนมีค่าความต้านทานแรงดึงสูงถึง 200 กิกะปาสคาล (GPa) มากกว่าเหล็กกล้าถึง 100 เท่า แต่มีความหนาแน่นเพียง 1 ใน 6 ของเหล็กกล้าเท่านั้น"

"ในทางทฤษฎี นี่คือวัสดุในอุดมคติสำหรับสร้างลิฟต์อวกาศครับ"

"แต่ว่า... กระบวนการผลิตท่อคาร์บอนนาโนในปัจจุบันยังมีปัญหาใหญ่ ส่วนใหญ่ยังยาวไม่ถึงระดับเซนติเมตรด้วยซ้ำ"

"อีกอย่าง ความแข็งแกร่งของท่อคาร์บอนนาโนในตอนนี้ เป็นเพียงคุณสมบัติในระดับจุลภาค (Microscopic)"

"ในระดับมหภาค (Macroscopic) ด้วยเหตุผลหลายประการ ค่าความต้านทานแรงดึงจะลดลงอย่างมากครับ"

ลวี่หย่งฉางพยักหน้าเบาๆ

เขารู้เรื่องคุณสมบัติเชิงกลของท่อคาร์บอนนาโนเป็นอย่างดี

เพราะในวัสดุตัวนำยิ่งยวดอุณหภูมิห้อง เขาก็เลือกใช้ท่อคาร์บอนนาโนเช่นกัน

เพียงแต่ตอนนั้น เขาใช้คุณสมบัติทางไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยมของมัน

ครุ่นคิดครู่หนึ่ง เขาหัวเราะเบาๆ: "มีปัญหาก็เรื่องปกติครับ เราแค่ต้องแก้มันให้ได้ก็พอ"

"ประเด็นสำคัญคือ ตอนนี้ ท่อคาร์บอนนาโนเป็นวัสดุที่มีความเป็นไปได้มากที่สุดที่จะนำมาทำสายเคเบิลลิฟต์อวกาศ แค่นั้นก็พอแล้วครับ"

เว่ยหรงอึ้งไปเล็กน้อย ก่อนจะพยักหน้าแรงๆ แววตาฉายแววชื่นชม: "พูดได้ดีครับ ศาสตราจารย์"

……

หน้าโต๊ะทดลอง ลวี่หย่งฉางจ้องมองตัวอย่างท่อคาร์บอนนาโนที่ผลิตออกมาครั้งแรกอย่างเงียบๆ

ท่อคาร์บอนนาโนยาวประมาณหนึ่งเมตร มีค่าความต้านทานแรงดึง 80 GPa

ตามหลักการแล้ว นี่ถือเป็นท่อคาร์บอนนาโนที่ยอดเยี่ยมมาก

แต่มันยังไม่เพียงพอต่อความต้องการของลิฟต์อวกาศ

ลิฟต์อวกาศ ในฐานะเทคโนโลยีจำเป็นสำหรับการก้าวสู่อวกาศของอารยธรรมระดับดาวเคราะห์ มีความซับซ้อนทางเทคโนโลยีสูงมาก

ปลายด้านหนึ่งอยู่บนพื้นดิน อีกด้านหนึ่งอยู่ที่วงโคจรค้างฟ้า ห่างจากโลก 36,000 กิโลเมตร เชื่อมต่อกันด้วยสายเคเบิลเพียงเส้นเดียว

ส่วนทำไมมันถึงไม่ตกลงมา... หลักการง่ายมาก

แค่ต้องใช้แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางจากการหมุนรอบตัวเองของโลก ให้หักล้างหรือมากกว่าแรงดึงดูดของโลก เพื่อดึงสายเคเบิลให้ตึงอยู่ตลอดเวลา

แน่นอนว่า ภายใต้เงื่อนไขดังกล่าว จุดศูนย์ถ่วงรวมของลิฟต์ควรอยู่ที่หรือสูงกว่าวงโคจรค้างฟ้า

เมื่อพิจารณาน้ำหนักของสายเคเบิลและอุปกรณ์ขนส่งที่เกาะอยู่บนสายเคเบิล การจะรักษาจุดศูนย์ถ่วงรวมให้อยู่ที่วงโคจรค้างฟ้า นอกจากจะเพิ่มน้ำหนักของตุ้มถ่วงน้ำหนักที่ปลายอีกด้านแล้ว ก็มีทางเดียวคือเพิ่มความยาวของสายเคเบิล

ถ้าตุ้มถ่วงน้ำหนักอยู่ที่วงโคจรค้างฟ้าพอดี (36,000 กม.) การจะทำให้มันไม่ตกลงมา ตุ้มถ่วงน้ำหนักต้องมีมวลเป็นอนันต์ ซึ่งเป็นไปไม่ได้ในทางปฏิบัติ

ดังนั้น ในกรณีปกติ จุดสูงสุดของลิฟต์อวกาศมักจะอยู่ที่ระดับความสูงประมาณ 90,000 - 100,000 กิโลเมตรเหนือพื้นโลก

ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ สายเคเบิลที่เชื่อมต่อปลายทั้งสองด้าน ซึ่งถือเป็นวัสดุที่สำคัญที่สุดของลิฟต์อวกาศ จำเป็นต้องรับแรงดึงมหาศาล!

นอกจากความสามารถในการรับแรงดึงแล้ว สายเคเบิลยังต้องมีคุณสมบัติอื่นๆ อีกมาก เช่น ความเสถียรของวัสดุ ความทนทานต่อการถูกทำลาย เป็นต้น

"นี่คือท่อคาร์บอนนาโนที่แข็งแกร่งที่สุดที่ห้องแล็บผลิตได้ในตอนนี้แล้วครับ" เสียงเว่ยหรงดังมาจากด้านข้าง ขัดจังหวะความคิดของลวี่หย่งฉาง

เขาส่ายหน้าช้าๆ: "ไม่พอ ยังห่างไกลนัก"

เว่ยหรงยิ้มขมขื่น

เขารู้ดีว่าไม่พอ

สำหรับลิฟต์อวกาศ ค่าความต้านทานแรงดึง 80 GPa ย่อมไม่เพียงพอ

เพราะแม้แต่ลิฟต์อวกาศขั้นพื้นฐานที่สุด ก็ยังต้องการสายเคเบิลที่มีค่าความต้านทานแรงดึงอย่างน้อย 100 GPa!

"อย่างน้อยต้อง 1000 GPa..." ลวี่หย่งฉางพึมพำกับตัวเอง

ได้ยินแบบนั้น เว่ยหรงตาถลน!

1000 GPa?!

นี่มันเพ้อเจ้อชัดๆ!

"ศาสตราจารย์ลวี่ครับ นี่มันออกจะ..." สีหน้าเว่ยหรงลำบากใจ

ไม่ใช่ว่าเขาอยากจะดับฝัน แต่ในฐานะผู้เชี่ยวชาญด้านวัสดุศาสตร์ที่วิจัยท่อคาร์บอนนาโนมาโดยเฉพาะ เขารู้จักคุณสมบัติของมันดีที่สุด

1000 GPa ไม่ถึงกับเป็นไปไม่ได้ แต่ความเป็นไปได้ที่จะทำได้นั้น...

เว่ยหรงส่ายหน้าอย่างจนใจ พยายามเกลี้ยกล่อมลวี่หย่งฉาง

---