大規模な宇宙エレベーター輸送システムのアーティストのイラスト。このテクノロジーの将来のバージョンは、いつの日か自分たちで解決するかもしれません。
（画像：©日本宇宙エレベーター協会）
フェリーの乗客への宇宙エレベーターと軌道に出入りする貨物は、既存の材料を使用して構築することができます。もしテクノロジーが生物学からインスピレーションを得て、必要に応じてそれ自体を修正すれば、新しい研究が見つかります。
理論的には、宇宙エレベーターは、数千マイルも宇宙の釣り合いおもりまで伸びるケーブルまたはケーブルの束で構成されています。地球の自転によりケーブルは緊張した状態に保たれ、登山車両は列車の速度でケーブルを上下にジップします。
宇宙エレベーターに乗るには、おそらく数日かかるでしょう。しかし、いったん宇宙用エレベーターが建設されると、ロケットを使うよりも、テクノロジーを使って宇宙に行く方がはるかに安くて安全になります。 9月27日に国際宇宙ステーションに到着した日本のロボットHTV-7貨物宇宙船に搭載された日本のSTARS-Me実験（スペーステザード自律型ロボットサテライトミニエレベーターの略）で、宇宙エレベーター技術が実際にテストされています。 。
豆の木のようなエレベーターから宇宙への概念は、ロシアの宇宙開拓者コンスタンチン・ツィオルコフスキーによる1895年の「思考実験」にさかのぼります。それ以来、そのような「巨大構造」は、サイエンスフィクションによく登場しています。宇宙用エレベーターを作成する際の重要な問題は、遭遇する異常な力に耐えるのに十分強いケーブルを構築することです。 ['Pillar to the Sky'：A Space Elevator Q＆A with Author William Forstchen]
宇宙用エレベータケーブルを構築するための自然な選択は、幅がわずか数ナノメートルまたは数十億メートルのカーボンパイプです。以前の研究では、そのようなカーボンナノチューブは6分の1の重量で鋼鉄よりも100倍強力であることが証明されています。
しかし現在、科学者はカーボンナノチューブをせいぜい21インチ（55センチメートル）しか作ることができません。代替策の1つは、カーボンナノチューブがロードされた複合材を使用することですが、それだけでは十分な強度を備えていません。
現在、研究者は生物学からインスピレーションを得ることは、エンジニアが既存の材料を使用して宇宙エレベーターを構築するのに役立つかもしれないと提案しました。 「うまくいけば、これで誰かが宇宙エレベーターを作ろうと奮起するだろう」と研究の共著者であるボルチモアのジョンズホプキンス大学の機械エンジニア、ショーン・サンはSpace.comに語った。
バイオエレベーターのインスピレーション
科学者は、エンジニアが構造を設計するとき、これらの構造の材料が最大引張強さの半分またはそれ以下で動作することを要求することが多いと指摘しました。この基準は、材料の強度の変化や予期しない状況に対処する余裕を与えるため、構造が故障する可能性を制限します。 [宇宙に到達するためにロケットの使用を停止することはありますか？]
対照的に、人間では、アキレス腱は日常的に非常に近い機械的ストレスに耐えます
極限引張強さ。研究者によると、生物学は継続的な修復メカニズムのために材料を限界まで押しやることができるという。
「自己修復により、エンジニアリング構造は異なる方法でより堅牢に設計できる」とSunは述べた。
たとえば、多くの細菌が推進力として使用する鞭のような鞭毛を駆動するモーターは、「約10,000 rpm [1分間の回転数]で回転しますが、すべてのコンポーネントを積極的に修復し、時間単位で回転させます」サンは言った。 「これは、エンジンとトランスミッションを取り外して交換する際に、時速100マイル[160 km / h]で道路を運転するようなものです！」
研究者は、テザーの一部がランダムに破裂したが、巨大構造物が自己修復を行った場合に、宇宙エレベーターがどのくらい続くかを分析する数学的フレームワークを開発しました
機構。研究者は、ロボットなどの中程度の修理率で現在の材料を使用すれば、信頼性の高い宇宙エレベーターが可能であることを発見しました。
たとえば、M5として知られている市販の合成繊維を考えると、「40億トンの質量のテザーが可能です」とSunは述べています。 「これは[世界で最も高い]ビル、ブルジュハリファの質量の約10,000倍です。より現実的には、カーボンナノチューブ複合材のようなものが機能します。」
ジョンズホプキンス大学の博士課程の学生であるサンと研究の主執筆者であるダンポペスクは、水曜日（10月17日）のJournal of the Royal Society Interfaceで彼らの発見を詳しく述べています。
