Идея постройки космического лифта не нова. Ее предложил еще Циолковский на заре развития теоретической космонавтики, однако по сей день эта идея не была реализована. Давайте поговорим о том, что же это такое, что нам это даст и что мешает построить космический лифт уже сейчас.

Космический лифт – один из наиболее перспективных способов неракетных космических запусков. Суть его заключается в выведении на геостационарную орбиту спутника, называемого также противовесом и соединении его с земной поверхностью очень прочным тросом. По тросу с Земли на орбиту и обратно движется кабина лифта.

Что нам дает космический лифт?

Главным образом космический лифт значительно удешевляет доставку грузов на орбиту. В настоящее время доставка одного килограмма полезного груза на орбиту стоит порядка 20-40 тысяч долларов в зависимости от типа используемой ракеты и места запуска.

При использовании космического лифта стоимость доставки 1 килограмма полезного груза на орбиту согласно расчетам составит около 200-250 долларов.

Вторым несомненным плюсом будет то, что космический лифт сможет работать фактически в режиме нон-стоп отправляя на орбиту полезные грузы буквально каждый день. При движении кабины со скоростью 200 км/ч поездка на лифте в один конец займет порядка 7-8 дней. Однако все проектирующиеся на данный момент лифты предусматривают одновременное движение несколько кабин одновременно, что позволит отправлять грузы каждый день. Если каждая кабина лифта будет нести 1 тонну груза это даст возможность доставлять на орбиту порядка 365 тонн в год с каждого лифта. Для сравнения за весь 2017 год на орбиту было доставлено меньше 20 тонн полезных грузов.

Возможность доставлять в большом количестве грузы на орбиту станет ключом к настоящему освоению солнечной системы так как это позволит сравнительно дешево и быстро строить огромные орбитальные станции и большие космические корабли с очень большим запасом топлива.

Что нам мешает построить космический лифт?

Главная проблема при строительстве космического лифта это материал для троса. Все остальные проблемы на текущем этапе в принципе решаемы. Длина троса будет составлять порядка 36 тысяч километров. Кроме того трос должен будет обладать огромной прочностью на разрыв, а также относительно невысокой плотностью.

Так расчеты показывают, что для изготовления троса потребуется материал по прочности превосходящий самые прочные виды стали в 70-150 раз.

Требование по прочности является довольно очевидным, что касается требований по плотности, то снижение плотности материала позволит значительно снизить массу троса, а ведь трос должен будет выдерживать и свой вес и мы будем стремиться сделать трос как можно более тонким, чтобы уменьшить вес самого троса и, как следствие, увеличить количество переносимой полезной нагрузки.

В идеале для троса нам нужен материал плотностью сравнимой с плотностью графита, т.е. в 3-4 раза менее плотный чем современные сорта стали.

Перспективы постройки космического лифта

Как было сказано ранее главной проблемой является трос и его длина. Для ее решения предлагается множество возможных решений:

  • использование новых материалов для троса. В частности рассматриваются такие материалы как углеродные нанотрубки, углеволокно, белки составляющие основу строительного материала для паучей паутины и т.д.
  • поднятие точки старта, так предлагается крепление нижнего конца троса на вершине горы либо на крыше небоскреба. Дело в том, что требования к прочности и толщине лифта растут экспоненциально, поэтому поднятие точки старта даже на высоту в 100 километров позволит существенно снизить требования к прочности и плотности троса.
  • крепление троса на летательном аппарате, например на борту реактивного самолета и др.

Самым перспективным вариантом материала для космического лифта безусловно являются углеродные нанотрубки которые обладают всеми необходимыми характеристиками. Проблема заключается лишь в том, что мы пока не умеем создавать углеродные нанотрубки необходимой длины.

Работы по постройке космического лифта

Целый ряд зарубежных как государственных, так и частных компаний из США, Японии, Китая и Евросоюза заявили о работах по постройке космического лифта, однако насколько можно судить по информации доступной в открытых источниках все они пока работают над разработкой материала для троса.

По разным оценкам космический лифт будет построен не раньше 2030-2050 года.

 


ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here