Tulevaisuuden ihmeet

Teksti: Pekka Tuominen

Tekniikan ihmeitä

Ihme 1: kuutukikohta
Ihme 2: avaruusaurinkovarjo
Ihme 3: fuusioreaktori
Ihme 4: avaruushissi

'Tämä artikkeli on näillä näkymin viimeinen Tekniikan ihmeet -sarjassa. Koska te, sarjan lukijat, työskentelette nyt tai tulevaisuudessa todennäköisesti tekniikan parissa, on enemmän kuin todennäköistä että joku teistä suunnittelee tälläkin hetkellä lisää uusia ihmeitä.

Sarjan kirjoittaminen on antanut minulle poikkeuksellisen mahdollisuuden tutustua insinööritaidon suurimpiin, kunnianhimoisimpiin ja siisteimpiin saavutuksiin kautta aikojen.

Sarjan kuluessa on käsitelty tekniikkaa antiikin kulttuurien rakennuksista aina uusimman tekniikan huippuihin.

Sarjassa käsiteltyjen tekniikan ihmeiden perusteella olen todennut nyt mahdolliseksi listata ominaisuuksia jotka ovat olleet niille tavallisia — eräänlaisia hyvän tekniikan ihmeen tunnusmerkkejä. Subjektiivisten havaintojeni mukaan hyvä ihme
-mitataan tonneissa tai sadoissa metreissä,
-valmistetaan raudasta tai betonista, mieluiten molemmista,
-ylittää budjetin,
-valmistuu myöhässä ja
-on ydinkäyttöinen.

Polyteekkarin ihmetietokannan ylläpitäjän roolissani olen harmikseen havainnut viime vuosikymmeninä lahjakkailla insinööreillä yleistyneen taipumuksen pikkuruisen biotekniikan, hienomekaniikan, mikroelektroniikan ja pahimmillaan nanotekniikan parissa piiperrykseen. Jotkut ovat jopa kohdistaneet intohimonsa virtuaalimaailmaan ja bittien kanssa nysväämiseen. Ei, pojat ja tytöt, ei tällä pelillä ihmeitä saada aikaan.

Viimeisenä palveluksenani lukijoilleni esittelen muutaman kunnollisen tulevaisuuden tekniikan ihmeen. Toteuttamisen jätän teidän tehtäväksenne.

Kuutukikohta oli amerikkalaisten suunnitelmissa jo 1950-luvulla. Armeijalla ja ilmavoimilla oli omat hankkeensa, joiden piti johtaa pysyvään tukikohtaan 1960-luvun loppuun mennessä. Kuulentoihin käytetyillä Saturn-sarjan raketeilla olisi lähetetty kuuhun yli sadassa laukauksessa tukikohdassa tarvittavat laitteet.

NASA on herätellyt hanketta henkiin ja ilmoittanut tavoitteekseen kuutukikohdan 2020-luvulla. Kuussa voisi esimerkiksi hyödyntää sen koskemattomia luonnonvaroja ja harrastaa astronomiaa ilman häiriöitä ilmakehästä ja ihmisen toiminnasta.

Ilmastonmuutokseen on tarjottu kaikenlaisia ratkaisuja energiansäästöstä päästöttömiin energianlähteisiin. Miksi suotta, voisimme myös laskea tulevaisuutemme ihmeen varaan. Rakentamalla avaruuteen Maan ja Auringon väliin ns. Lagrangen pisteeseen suuren aurinkovarjon kätevästi pienennämme Auringon Maahan säteilemää energiavirtaa.

Oikeanlaisella varjostimella voidaan alentaa sopivasti Maan lämpötilaa niin, että ilmaston­muutoksen vaikutus kumotaan. Amerikkalainen insinööri James Early on laskenut, että 2 000 kilometrin läpimittainen, 10 mikrometriä paksu peili olisi juuri sopiva, jos ilmakehän hiilidioksidipitoisuus kaksinkertaistuu luonnollisesta tasosta. Sellaisen voisi rakentaa kuun mineraaleista, joten se tukikohtakin tarvitaan.

Vaikka ilmastonmuutos saataisiinkin torjutuksi, me ihmiset painiskelemme ehtyvien energiavarojen kanssa. Ihmiskunta kuluttaa fossiilisia polttoaineita vauhdilla, jolla ne riittävät enää vuosikymmeniksi tai korkeintaan vuosisadoiksi polttoaineesta riippuen. Tarvitaan uusia, kestäviä energianlähteitä jos haluamme ylläpitää nykyistä elintasoamme.

Ranskan Cadaracheen rakennettava ITER-fuusioreaktori yrittää selvittää, josko ydinfuusiosta olisi taloudelliseksi energiavaraksi. Sen riittävyys yltää vuosituhansiksi tai -miljooniksi. Kaikkein lupaavin fuusiopolttoaine helium-3 on erittäin harvinainen maassa, mutta kuussa sitä on runsaasti. Taas yksi käyttötarkoitus tukikohdalle.

Suurellisten avaruushankkeiden ongelmana on rakettien käytön epätaloudellisuus. Muutaman tonnin kuljettamiseen kiertoradalle täytyy kuluttaa kymmeniä tonneja polttoainetta. Lisäksi raketit ovat monimutkaisia laitteita, jotka ovat alttiita vioille ja häiriöille.

Paljon helpompaa olisi, jos voisimme nostaa kuormat hissillä avaruuteen. Sellainen hissi vaatisi vähintään 35 790 kilometriä pitkän kaapelin, koska sillä korkeudella kiertoradan kiertoaika on 24 tuntia, siis maapallon pyörimisnopeus. Päiväntasaajan kohdalle rakennettu hissi voisi siis pysyä paikoillaan.

Lisäksi tarvittaisiin ulos avaruuteen kauemmas maapallosta kaapelin päähän vastapaino, jota pyörimisen aiheuttama keskipakovoima kiskoo ulospäin. Näin estetään hissikaapelin putoaminen omasta painostaan. Ratkaisemattomia ongelmia on toki useita, esimerkiksi mikään nykyisin käytössä oleva materiaali ei kestäisi kaapelina katkeamatta silkasta omasta painostaan.

Me ihmiset olemme jännittäneet pidempiä siltoja, rakentaneet korkeampia rakennuksia, valjastaneet suurempia energioita kuin olisimme uskoneet edes mahdolliseksi. Seuraavan insinöörisukupolven tehtävänä on kuvitella mihin pystymme tulevaisuudessa. Ihmeiden aika ei ole ohi.