Huxleў
Автор: Huxleў
© Huxleў – альманах о философии, бизнесе, искусстве и науке.
Science
5 мин. на чтение

ЛИФТ В КОСМОС

ЛИФТ В КОСМОС
Поделиться материалом
Фото: Игорь Соболевский / goodfon.com

 

Полет в космос на ракете обходится крайне дорого. Стоимость запуска спутника составляет от 10 до 30 миллионов долларов за каждую метрическую тонну, которая отправляется за пределы Земли, как сообщает The Motley Fool. Но есть гораздо более доступный вариант попадания в космос — космические лифты.

Футуристы знакомы с идеей космических лифтов с 1895 года, когда Эйфелева башня вдохновила русского ученого Константина Циолковского. Циолковский рассуждал, что, если высота какой-либо башни будет составлять 35 800 километров (22 236 миль), она достигнет геостационарной орбиты — точки, где спутники следуют за вращением Земли, — и сможет нести грузы в космическое пространство. Его концепция не слишком далека от современного мышления.

Исследование доктора Брэда Эдвардса, проведенное в 2002 году в NASA, открыло научному сообществу то, что сегодня считается современным космическим лифтом. Согласно исследованию, гибкий и прочный кабель с противовесом космической станции может служить действенным космическим лифтом.

Механический «альпинист», использующий магнитную левитацию или ролики вдоль привязи, будет доставлять на орбиту людей и тонны оборудования. Хоть такой проект и обойдется в десятки миллиардов долларов, он в конечном итоге окупит себя, предоставив гораздо более дешевые космические поездки на значительно расширенный рынок.

В докладе Международной академии астронавтики (МАА) за 2014 год предлагается использование «ленты», растягивающейся далеко за пределы геостационарной орбиты, которая примерно в сто миллионов раз длиннее ее ширины. «Лента», удерживаемая якорем весом около 170 школьных автобусов, сможет доставить 1 килограмм на геосинхронную орбиту за 500 долларов, в отличие от текущей цены 20 000 долларов за килограмм, доставляемый с помощью ракеты.

Доктор Питер Свон является соавтором доклада МАА и президентом Международного консорциума космических лифтов, профессионального сообщества энтузиастов, выступающих за такую мегаструктуру. Он утверждает, что космические лифты открывают перед человечеством новое будущее.

«Существует масштабное движение, занимающееся вопросами перемещения за пределы планеты», — говорит Свон. «Космические лифты могут подключиться и помочь всему процессу, снизив стоимость геосинхронного передвижения».

Свон, по профессии инженер-конструктор, отмечает, что функционирующий лифт уменьшит стоимость запуска спутников и космических кораблей на 99 процентов. Другая концепция направлена на создание лифта высотой всего 20 километров (12,4 мили) для запуска ракет, что приведет к меньшим затратам топлива. Но здесь ученые сталкиваются с серьезной проблемой.

 

НЕХВАТКА РЕСУРСОВ

 

Чтобы построить трос, способный растягиваться на десятки километров от Земли, необходим невероятно прочный, плотный и гибкий материал. Это связано с тем, что сила тяжести уменьшается по мере удаления от Земли, поэтому кабель должен выдерживать растяжение около 5000 километров (3000 миль).

Инженеры думали, что трос может быть сделан из сверхгибких и жестких углеродных нанотрубок, но исследование Гонконгского политехнического университета исключило их. Однако возможно, что ключом к решению этого вопроса станут обнаруженные в конце 2015 года алмазные нанопотоки.

Доктор Свон предполагает, что алмазные нити или нитрид бора также могут сработать, но все же считает, что углеродные нанотрубки будут иметь решающее значение при конструировании троса для космического лифта, несмотря на новое исследование Гонконгского политехнического университета.

«Я не верю, что кто-либо из людей, работающих над космическими лифтами и использующих углеродные нанотрубки, испугался этого заявления», — говорит Свон.

 

Вступая в клуб друзей Huxleў, Вы поддерживаете философию, науку и искусство

 

Дело в том, что нужных материалов пока не существует, но мы могли бы найти их уже в 2030 году, согласно исследованию, опубликованному в журнале New Space.

Проблема дефицита материалов не удерживает японцев от попыток построить космический лифт. Орбитальный аппарат STAR-C из университета Сидзуоки находится на пути к МАА и будет испытывать кевлар* в космосе, чтобы выяснить, может ли этот материал работать.

«Они собираются смоделировать то, что альпинист может сделать на кевларе. Это было бы важным шагом вперед в познании космических тросов и космических лифтов», — отмечает Свон. «Я приветствую их деятельность».

Строительная компания Obayashi также взяла на себя обязательство построить космический лифт к 2050 году.

И поскольку гравитация не так сильна на Луне или Марсе, как на Земле, у нас уже есть материалы — такие как кевлар — для строительства тросов космических лифтов на этих небесных телах. Таким образом, космические колонисты в ближайшем будущем смогут использовать эту технологию.

 

СОЛНЕЧНЫЕ ЛИФТЫ

 

Космические лифты также могут стать способом генерировать потенциально огромное количество солнечного электричества. Это потому, что солнечные панели в космическом пространстве — где солнечный свет не фильтруется — могут поглощать значительно больше энергии, чем на Земле. Доктор Свон утверждает, что массив сможет излучать электричество на Землю, полностью минуя линии электропередач.

«Ключ в том, чтобы поместить солнечные батареи размером с акр в геосинхронную высоту и излучать энергию на Землю по очень-очень низкой цене», — говорит он.

Научно-фантастическое аниме «Гандам 00» 2009 года изображает мир, в котором люди зависят от нескольких орбитальных лифтов, практически полностью снабжающих планету солнечной энергией. Может ли что-то подобное происходить в нашем будущем?

В конце концов, Свон верит, что космические лифты расширят пределы человеческих возможностей.

«Имея чрезвычайно дешевый доступ к космосу, мы сможем в полной мере раскрыть человеческий разум, поэтому перемещение за пределы планеты — это не мечта, а реальность, — считает Питер Свон. — У нас появится возможность отправиться на Марс, на Луну и управлять колонией, вращающейся вокруг Земли».

 

Источник: futurism.com

Перевод: Леонид Шох


* пара-арамидное волокно, обладающее высокой прочностью 

Вступая в клуб друзей Huxleў, Вы поддерживаете философию, науку и искусство
Поделиться материалом

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Получайте свежие статьи
Уже уходите?Не забудьте подписаться на обновления и моментально узнавайте о выходе новых материалов!

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: