23
Aug
2022

เครื่องบินขอบอวกาศเพื่อปลดปล่อยท้องฟ้าที่คับคั่ง

เครื่องบินต้องแชร์น่านฟ้ามากขึ้นเรื่อยๆ และสิ่งนี้จะยิ่งแย่ลงเมื่อเมืองของเราเติบโตขึ้น ในตอนต่อไปของซีรีส์ Building Tomorrow ของเรา Will Whitehorn อดีตประธานบริษัท Virgin Galactic กล่าวว่าเราต้องคิดใหม่ทุกอย่างตั้งแต่ระดับความสูงที่เราบินไปจนถึงวิธีจัดการการจราจรทางอากาศ

การคาดการณ์เกี่ยวกับอนาคตของการบินเป็นสิ่งที่อันตราย เพราะหลายคนเคยเข้าใจผิดมาก่อน ไม่กี่คนในยุคทองของการบินสามารถคาดการณ์ได้ว่าการบินราคาถูกจะกลายเป็นอย่างไร ในปีพ.ศ. 2482 ตั๋วสายการบินข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกมีราคาสูงถึง 90,000 ดอลลาร์ในเงินของวันนี้ และไม่มีใครคาดการณ์ว่าจะมีการเปลี่ยนที่นั่งผู้โดยสารข้ามมหาสมุทรแอตแลนติก เรือบินควรจะเป็นหนทางแห่งอนาคต ไม่ใช่เครื่องบิน

ผู้เชี่ยวชาญเชื่อว่าอุตสาหกรรมการบินจะตายเพราะความกังวลด้านสิ่งแวดล้อมและจำนวนผู้โดยสารที่ลดลง แต่ถึงแม้ความกังวลเหล่านี้ก็ยังไม่พังทลายลง ในบางภาคส่วน การเดินทาง เพื่อธุรกิจและพักผ่อนกำลังเฟื่องฟู สนามบินกำลังยุ่งวุ่นวาย แม้แต่ในยุโรปที่ต้องเผชิญกับภาวะเศรษฐกิจตกต่ำและความเข้มงวด ภูมิภาคสำคัญๆ ทั้งหมดกำลังดีขึ้น และเราเห็นการเติบโตที่แท้จริงในแอฟริกาเป็นครั้งแรก โดยมีผู้ให้บริการรายใหม่จากแอฟริกาปรากฏขึ้น เครื่องบินเจเนอเรชันใหม่ เช่น โบอิ้ง 787 และแอร์บัส A380 มีประสิทธิภาพมากกว่าเครื่องบินรุ่นเก่ามาก – ประหยัดเชื้อเพลิงมากกว่าเครื่องบินเมื่อ 40 ปีที่แล้วถึง 70%ตามรายงานของสมาคมขนส่งทางอากาศระหว่างประเทศ (IATA) ผลกระทบของการขนส่งต่อสิ่งแวดล้อมกำลังลดลง และไม่มีที่ไหนที่จะมีผลกระทบมากไปกว่าในการบิน

ภายในปี 2050 ประชากรโลกอาจเพิ่มขึ้นเป็น 10 พันล้านคน โดย 75% ของพวกเขาอาศัยอยู่ในเมือง เมืองเหล่านี้จะเชื่อมต่อกันมากขึ้นโดยทางอากาศ ขึ้นอยู่กับการเคลื่อนไหวของผู้คนและสินค้าระหว่างกัน มันสายเกินไปที่จะหันหลังให้กับการเดินทางทางอากาศ แล้วเราจะทำให้มันมีประสิทธิภาพมากขึ้นและหยุดท้องฟ้าที่แออัดอย่างสมบูรณ์ได้อย่างไร?

วัสดุใหม่และเทคโนโลยีเครื่องยนต์ใหม่จะช่วยให้การบินมีประสิทธิภาพมากขึ้น การออกแบบเครื่องบินจะใช้ประโยชน์จากคาร์บอนคอมโพสิตมากขึ้นและคาร์บอนไฟเบอร์นาโนไฟเบอร์ในอนาคต การควบคุมการจราจรทางอากาศและการจัดการสนามบินจะถูกปฏิวัติด้วยเนื่องจากเทคโนโลยีดิจิทัลทำให้เครื่องบินจัดการได้ง่ายขึ้น ซึ่งอาจส่งผลให้การเดินทางระยะไกลมีประสิทธิภาพมากขึ้นอย่างเห็นได้ชัด เครื่องบินที่เบากว่าสามารถมีขนาดใหญ่ขึ้นและบรรทุกสินค้าและผู้โดยสารได้มากขึ้น

เชื้อเพลิงใหม่

ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้าพวกเขาสามารถบินจากระยะไกลได้เช่นกัน ในกรณีของเครื่องบินขนส่งสินค้า นี่หมายความว่าไม่มีลูกเรือ ดังนั้นจึงช่วยประหยัดน้ำหนักได้มากขึ้นด้วยการกำจัดระบบช่วยชีวิตและหน้าต่าง เครื่องบินโดยสารอาจไม่บินจากระยะไกล – เราจะยังคงรู้สึกปลอดภัยมากขึ้นเมื่อมีมนุษย์อยู่ในห้องนักบิน – แต่การจราจรทางอากาศแบบอัตโนมัติสามารถเพิ่มความจุของเส้นทางการบินทั่วโลกเป็นสองเท่า และมีเพียงความจุของสนามบินเท่านั้นที่จะจำกัดเรา เรื่องของนิยายวิทยาศาสตร์? ไม่แน่ British Aerospace บินเครื่องบินระยะไกลไปยัง Inverness ในสกอตแลนด์ช่วงฤดูร้อนนี้ในการทดลองที่ได้รับการสนับสนุนจากสำนักงานการบินพลเรือน การอนุญาตให้ UAV เฝ้าติดตามและฉีดพ่นพืชผลได้รับการควบคุมและอนุมัติแล้วทั้งในอเมริกาเหนือและใต้

อีกอย่างจะเป็นเชื้อเพลิงเอง เชื้อเพลิงชีวภาพที่ดีที่สุดสำหรับการบินน่าจะเป็นบิวทานอล ซึ่งเป็นแอลกอฮอล์ที่มีลักษณะคล้ายน้ำมันก๊าดที่เครื่องยนต์ไอพ่นในปัจจุบันใช้กันมาก ประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ไอพ่นเพิ่มขึ้นอย่างก้าวกระโดดแต่เชื้อเพลิงที่ใช้ยังคงสร้างมลพิษต่อสารไฮโดรคาร์บอนที่ออกมาจากพื้นดิน บิวทานอลสามารถผลิตได้โดยแบคทีเรียในสารชีวมวล และหากสามารถค้นพบวิธีการที่มีประสิทธิภาพเชิงเศรษฐกิจในการผลิตกระบวนการนั้น การบินแห่งอนาคตของคุณก็อาจได้รับเชื้อเพลิงจากแอลกอฮอล์อย่างแท้จริง

อย่างไรก็ตาม จำนวนเครื่องบินที่บินบนท้องฟ้าของเรานั้นยังขึ้นอยู่กับโครงสร้างพื้นฐานเพื่อจัดการอย่างปลอดภัย ตัวอย่างเช่น สหรัฐอเมริกาในปัจจุบันมีการจัดการจราจรทางอากาศที่เก่าแก่ที่สุดในโลกที่พัฒนาแล้ว อันเป็นผลมาจากการที่สภาคองเกรสล้มเหลวในการสนับสนุนการปฏิรูปที่เสนอโดย Federal Aviation Authority หลังจากผู้ควบคุมการจราจรทางอากาศที่มีชื่อเสียงมากโจมตีเมื่อ 25 ปีที่แล้ว อย่างไรก็ตาม เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้น มันจะน่าทึ่ง

รูปแบบใหม่ของการจัดการจราจรทางอากาศ โดยใช้ทีวีดิจิทัลและสัญญาณมือถือที่เด้งออกจากเครื่องบินจะเข้ามาแทนที่ระบบเรดาร์ในยุค 1940 ที่ยังคงใช้อยู่โดยการควบคุมการจราจรทางอากาศ และทำให้เครื่องบินลงจอดได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น โดยใช้เชื้อเพลิงน้อยลงในกระบวนการ แม้ว่าจะไม่มีระบบการจราจรทางอากาศใช้สัญญาณดังกล่าวในขณะนี้ แต่คณะกรรมการกลยุทธ์เทคโนโลยีของรัฐบาลสหราชอาณาจักรกำลังให้ทุนสนับสนุนการทดลองเพื่อดูการใช้งานจริงของ Freeview ของ BBC ซึ่งเป็นสัญญาณทีวีดิจิทัลฟรีสำหรับเรื่องดังกล่าว จุดประสงค์.

แนวทางหนึ่งในการลดเชื้อเพลิงที่ก่อมลพิษคือการใช้พลังงานลม แต่การเพิ่มขึ้นของฟาร์มกังหันลมมีผลกระทบโดยไม่ได้ตั้งใจ ระบบควบคุมการจราจรทางอากาศกำลังถูกแทรกแซงทั้งนอกชายฝั่งและข้ามทุ่งและเนินเขา การเคลื่อนที่ของใบพัดกังหันจะสร้างสัญญาณหลอกที่แม้แต่เรดาร์สมัยใหม่ก็พบว่ายากที่จะแยกความแตกต่างจากเครื่องบินที่กำลังเคลื่อนที่จริง ในสถานที่ต่างๆ เช่น สกอตแลนด์ ซึ่งการคาดการณ์ของฟาร์มกังหันลมอยู่ในกลุ่มที่หนาแน่นที่สุดในโลกซึ่งอาจทำให้เกิดปัญหากับเส้นทางการบินที่มีอยู่ได้ เมื่อความต้องการพลังงานลมเพิ่มขึ้น ต้องหาทางแก้ไข

เจ็ต-จรวดไฮบริด

ในที่สุด มนุษยชาติจะเห็นการเดินทางไกล เช่น ลอนดอนไปซิดนีย์ เกิดขึ้นนอกชั้นบรรยากาศของโลก ตามมาตรฐานปัจจุบัน การนำนักท่องเที่ยวเข้าสู่อวกาศจะมีค่าใช้จ่ายค่อนข้างน้อย Virgin Galacticไม่เพียงแต่ตั้งอยู่ในสหรัฐอเมริกา เท่านั้นที่กำลังพัฒนาเครื่องบินอวกาศที่วันหนึ่งสามารถบินระหว่างเมืองเหล่านี้ได้ แต่แนวคิดอื่นๆ ยังอยู่ในระหว่างการตรวจสอบ 

ในประเทศต่างๆ เช่น อังกฤษและญี่ปุ่น มีการวิจัยเกี่ยวกับเครื่องยนต์และยานพาหนะของคู่แข่ง ซึ่งทำให้การเดินทางในอวกาศเป็นจริงของผู้โดยสารระยะไกล ในสหราชอาณาจักร บริษัทที่ชื่อว่าSkylonเพิ่งดึงดูดเงินทุนรัฐบาลจำนวน 60 ล้านปอนด์ (110 ล้านดอลลาร์) เพื่อพัฒนาเครื่องยนต์แห่งอนาคตที่เรียกว่า “เครื่องยนต์ปฏิกิริยา” สิ่งนี้อาจทำตัวเหมือนเครื่องยนต์ไอพ่นที่มีประสิทธิภาพมากในชั้นบรรยากาศ แต่ก็สามารถทำงานนอกชั้นบรรยากาศได้เหมือนจรวด หากความก้าวหน้านั้นมาถึง ยานพาหนะสามารถแล่นรอบโลกได้ภายในเวลาไม่กี่ชั่วโมง

อย่างไรก็ตาม เที่ยวบินเหล่านี้มีแนวโน้มว่าจะบินจากท่าเรือเฉพาะ และจะใช้เวลาสักพักกว่าที่สนามบินโหมดผสมที่ปฏิบัติการทั้งยานอวกาศและเครื่องบินจะเป็นไปได้ ระบบอวกาศในยุคแรกอาจเกี่ยวข้องกับการร่อนกลับสู่พื้นโลก ซึ่งอาจหมายความว่าสนามบินของเราจะต้องได้รับการออกแบบใหม่เพื่อให้สามารถใช้งานได้โดยการออกแบบที่แตกต่างกันเหล่านี้

วิสัยทัศน์แห่งอนาคตของทศวรรษ 1950 และ 60 จินตนาการถึงสนามบินใกล้เคียงและเฮลิคอปเตอร์ในสวนหลังบ้านของเรา – แต่การเดินทางในอวกาศมีแนวโน้มมากกว่า ความเป็นจริงอันโหดร้ายของเศรษฐศาสตร์ในโลกที่มีความต้องการเชื้อเพลิงมหาศาล หมายความว่ามันแพงเกินไปที่จะต่อสู้กับแรงโน้มถ่วงและบรรยากาศที่จะระเบิดออกสำหรับการเดินทางไปทำงาน ยานพาหนะแบบปีกผสมของเราจะพาเราไปยังขอบของอวกาศอย่างมีประสิทธิภาพ และช่วยให้เราเหินไปยังจุดหมายปลายทางของเราอย่างง่ายดาย ห่างไกลจากทวีป

หน้าแรก

Share

You may also like...

Leave a Reply

Your email address will not be published.