Вход на сайт

МЕДИАМЕТРИКА

Облако тегов

Лифт задерживается

Аватар пользователя Xexen

«На транспортную систему «Земля-Луна» на основе лунного лифта мы уже получили патент, — замечает Александр Багров. — Его выполнимость не вызывает сомнений. И я думаю, что в ближайшие десятилетия можно ожидать его реализации.

© New Orleans Art Insider

Пока что на преодоление первой космической скорости приходится тратить огромное количество энергии и средств. Полноценное же освоение Солнечной системы потребует организовать от Земли до космоса куда более мощные транспортные потоки — ракет на них не напасешься.

А ведь как бы хорошо было, если бы вдруг от Земли и до орбиты выстроить такой лифт, на котором космонавты и грузы могли бы подниматься прямо наверх, без ракет! Лифт превратит орбитальные полеты в обычные поездки, сделает космические путешествия дешевым и вполне рутинным занятием.

Похожую идею озвучивал еще Константин Циолковский, который подсчитал, что если поставить на экваторе башню высотой 36 тыс. км, то из-за вращения Земли вершина ее двигалась бы с космической скоростью. Поднимитесь на нее и сделайте шаг в сторону — не бойтесь, вы не упадете, а превратитесь в спутник.

Конечно, перспективы такого строительства выглядели нереалистичными даже для великого мечтателя Циолковского. В природе не существует материала, способного выдержать вес такой вавилонской конструкции.

Последователи Циолковского пытались предложить альтернативные варианты — такие, как надувные башни Георгия Покровского или даже надувные пирамиды Андрея Лемешко — но и они требовали огромных количеств неизвестного материала невероятной прочности и легкости.

«Возможно, когда-нибудь люди придумают, как построить башню из обычного вещества, укрепленного силовыми полями, и тогда прозорливость Циолковского засияет новыми красками, — рассказал нам доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник Института астрономии РАН Александр Викторович Багров. — Но сейчас мы даже не представляем, как подступиться к проблеме изготовления сверхпрочной и сверхлегкой конструкции с «силовым» каркасом».

Двери закрываются и снова открываются

Совершенно особый подход к той же проблеме озвучил знаменитый изобретатель и инженер Фридрих Цандер, еще в 1910 г. рассчитавший конструкцию «лунного лифта». Если закрепить на поверхности Луны трос и потянуть его к Земле, то где-то через 60 тыс. км притяжение планеты станет сильнее лунного. На этом участке можно расположить космическую базу — она не упадет ни на Луну (Земля притягивает ее сильнее), ни на Землю (она удерживается тросом за Луну). Однако уже расчеты Цандера показали, что для изготовления троса слабоватой будет даже самая прочная сталь. Идею надолго оставили.

Полвека спустя Юрий Арцутанов выступил с «облегченной» концепцией космического лифта — от точки на земном экваторе до геостационарной орбиты и немного дальше — до тяжелого противовеса, который натягивал бы трос и удерживал всю конструкцию. Увы, такая сложно сбалансированная система двух тел могла бы послужить разве что эффектным монументом: стоит добавить к ней полезный груз, третье тело, как нестабильное равновесие будет потеряно.

«Как ни странно, но эта принципиально неосуществимая идея до сих пор находит массу сторонников, — удивляется Александр Багров. — При поддержке NASA проводятся научные конференции и технические конкурсы по отдельным элементам космического лифта, с 2008 г. работает объединение International Space Elevator Consortium. Американская компания LiftPort Group обещала построить космический лифт к 2018 г. (сейчас срок перенесен на 2031-й), японская Obayashi Corp. — к 2050-му…»

На фоне этих проектов реалисты возвращаются к идее «лунного лифта», озвученной Цандером: доставку до привязанной к спутнику базы придется оставить ракетам, а вот дальнейшие путешествия и запуски можно проводить с лифта, отказавшись от сверхтяжелых ракет-носителей. Впрочем, про ракеты хотелось бы забыть вовсе.

Чем привязать Луну

«Мы предлагаем использовать уникальное природное обстоятельство — наличие возле Земли массивного природного спутника, постоянно обращенного к нам одной стороной, — объясняет Александр Багров. — Если от Луны до Земли протянуть трос, то под действием земного тяготения он вытянется вдоль оси, соединяющий их центры масс».

До самой поверхности планеты эта «привязь» доходить не должна, оставаясь где-нибудь на спокойной высоте, под сотню километров. Подняться на расположенную здесь посадочную платформу можно будет обычными стратосферными самолетами. Дальше груз будет ехать в кабине, причем чем дальше от Земли — тем быстрее, «питаясь» энергией орбитального движения Луны, передаваемой на нее по туго натянутому тросу.

Такой трос должен выдерживать вес не только подвижной платформы с грузом, но и свой собственный, причем на разных участках нагрузка эта будет разной. Поэтому толщина троса должна меняться, сперва вырастая быстро, затем медленней, и лишь у Луны становясь постоянной. Расчеты, проведенные Александром Багровым и его коллегами для промышленного кевлара, показали, что трос длиной 384 тыс. км с нижним начальным сечением 2 мм (выдерживает нагрузку 10 т) и верхним 35 км будет иметь массу 1,5 миллиона триллионов тонн. Значит, кевлар не подойдет: нужно нечто и прочнее, и легче.

Удельная прочность кевлара на разрыв составляет 2500 кг/мм2. Если б найти материал в 10 раз прочнее, достаточно было бы троса намного меньшей толщины — у Луны он был бы всего в 5,7 раз шире, чем у Земли. А если б еще и плотность его при этом была не слишком выше, чем у воды — скажем, 3 т/м3 — масса троса составила бы всего 100 т. Самое странное, что такой материал есть.

Вязание из нанотрубок

Углеродные нанотрубки — свернутые плоские листы графена — даже прочнее, чем необходимо для «лунного лифта». Они исключительно легки, а кроме того, отлично проводят электричество. Трос из нанотрубок можно будет использовать для передачи энергии с Земли на Луну, с Луны на Землю, а также на саму подвижную платформу.

Проблема с ними одна: еще никому и никогда не удавалось получить цельную углеродную нанотрубку длиной хотя бы в 10 см, не говоря уж о метрах и тысячах километров. Впрочем, Александр Багров считает проблему решаемой уже в ближайшем будущем: «Прогресс в области нанотехнологий идет чрезвычайно быстро. Можно ожидать, что через несколько десятилетий проблема выращивания сверхпрочного троса длиной в 400 тыс. км будет решена».

Но даже углеродные нанотрубки не сделают космический лифт технологически простым проектом. Не стоит забывать, что Луна движется не по строгой окружности, и расстояние до нее меняется в пределах примерно 50 тыс. км. Поэтому трос до нее, видимо, придется делать составным, с дополнительной промежуточной секцией. Кроме того, надо как-то разгонять саму кабину, причем весьма прилично. Даже если она будет перемещаться со скоростью 200 км/ч, путешествие на Луну и обратно займет почти полгода. Такой лифт нам не нужен.

Прыжок с лифта

«По нашему проекту, разгонять кабину до космических скоростей будет бесконтактная магнитная подвеска, — объясняет Александр Багров. — Если первую половину пути кабина будет двигаться с ускорением 1g, а на второй половине — тормозиться с тем же ускорением, то перемещение от Земли до Луны или обратно займет всего 3,5 ч. При этом для 10-тонной кабины потребуется около 2 ГВт энергии. Обеспечить ее может солнечная электростанция на Луне, с площадью солнечных батарей порядка 2×2 км».

«Лунный лифт» способен послужить не только освоению спутника нашей планеты. Как мы уже знаем, при подъеме кабины ее скорость на некоторых участках будет просто огромна — 60 км/с достаточно, чтобы стартующие прямо с троса космические зонды могли достигать самых удаленных точек Солнечной системы. За месяц Луна совершает полный оборот вокруг Земли, поэтому межпланетные миссии могут стартовать в любом нужном направлении, хоть к тому же Марсу. А отправленные с лифта в сторону Солнца радиоактивные и токсичные отходы бесследно сгорят в его термоядерном горне.

«На транспортную систему «Земля-Луна» на основе лунного лифта мы уже получили патент, — замечает Александр Багров. — Его выполнимость не вызывает сомнений. И я думаю, что в ближайшие десятилетия можно ожидать его реализации. Все зависит от успехов развития нанотехнологий — прежде всего, от того, когда мы научимся создавать многокилометровые тросы из углеродных нанотрубок».

Источник

Фонд поддержки авторов AfterShock

Комментарии

Аватар пользователя msrzai
msrzai(4 года 3 недели)(20:24:43 / 14-10-2014)

Интересно какая разность потенциалов между Землей и Луной.

Комментарий администрации:  
*** Подаю как факт невменяемую отсебятину ***
Аватар пользователя Попугай Флинта

Разность - 2 (два) потенциала. (шутка)

Комментарий администрации:  
*** Дерзкий борцун ***
Аватар пользователя юрчён
юрчён(5 лет 2 недели)(20:37:19 / 14-10-2014)

Неосуществимая бредятина.

Аватар пользователя 12936
12936(3 года 2 месяца)(21:56:57 / 14-10-2014)

Такая же бредятина, как если посмотреть на Маглев в начале 20 века, или на железные дороги в начале 19.

 Принципиально космический лифт возможен. В отличие от термоядерного синтеза, возможность управляемого и энергетически выгодного запуска которого в габаритах планеты не доказана. Но на который тратят МНОГО денег.

Химические ракеты не позволят нам осваивать межпланетное пространство. Потому что на выкарабкивание из гравитационной ямы тратится уйма энергии. Предлагается простой и разумный способ - тянуть за веревку. И придумать веревку куда реальнее, чем изобрести двигатель на антигравитации, антиматерии, искривлениях пространства и т.п.

На Луне же уже подтвердили наличие самой критически важной субстанции - воды. Причем в большом количестве, достаточном для обеспечения потребностей колонии без ведения масштабных геологических работ.

При том, что на сегодняшний день, наноманипуляторы таки существуют, и первый типа наноорганизм был собран (искуственно сделанный вирус полиомелита), нет сомнений в том, что возможно изготовить станок для сборки нанотрубок и вязки из них каната. Вопрос стоит более в области материаловедения. Конечно, как и в любой задаче, возникнет множество поводных камней и неожиданных трудностей. Но!

Разве есть иная альтернатива?

Для освоения даже околоземного пространства требуется запускать множество оборудования. Как можно сегодня построить фабрику в невесомости? Никак. А это были бы идеальные условия для некоторых отраслей промышленности вроде металлургии, или микроэлектроники. Японцы клепают чипы, выходя в открытый океан.

Космос нужен. И лифт тут безальтернативен.

Аватар пользователя eprst
eprst(5 лет 7 месяцев)(22:43:39 / 14-10-2014)

Принципиально космический лифт возможен. В отличие от термоядерного синтеза,

Отличие непринципиальное. 

... а по факту мы в доме имеем двух бдей и деда праса.

Аватар пользователя vidomir
vidomir(5 лет 10 месяцев)(22:05:33 / 14-10-2014)

Как хорошо, что такие, как вы сидели в своё время в пещерах и не высовывались. В то-же время, как плохо было, когда такие, как вы жгли костры инквизиции.

Аватар пользователя юрчён
юрчён(5 лет 2 недели)(07:12:26 / 15-10-2014)

Есть вещи осуществимые, а есть не осуществимые. И не надо из себя строить великого прогрессора, опираясь только на одно желание и не работая головой. С таким подходом ещё долго бы в пещере сидели.

Аватар пользователя vidomir
vidomir(5 лет 10 месяцев)(22:17:44 / 15-10-2014)

Сидят, два неандертальца в пещере, костерком греются, доедают мамонта.

Тут один: "А хорошо было бы вот так взять поговорить с бабами из соседнего племени не выходя из пещеры! :)"

Второй отвечает: "Ыыыы!! Неосуществимая бредятина!"

Аватар пользователя eprst
eprst(5 лет 7 месяцев)(20:44:27 / 14-10-2014)

Разобьют. И рот порежут.

Аватар пользователя Руслан

.

Аватар пользователя PIPL
PIPL(3 года 11 месяцев)(23:14:18 / 14-10-2014)

Тут научно-популярно

Кларк Артур - Фонтаны рая

Аватар пользователя Xexen
Xexen(3 года 11 месяцев)(08:18:04 / 15-10-2014)

Интересно, почему сейчас нет космодрома на Чимборасо?

Как-никак его вершина на 2 км дальше от от центра Земли, чем у Эвереста.

Комментарий администрации:  
*** Мистер "Сомнительная Копипаста" ***

Лидеры обсуждений

за 4 часаза суткиза неделю

Лидеры просмотров

за неделюза месяцза год

СМИ

Загрузка...