Инженерия приблизилась к созданию орбитального лифта

Инженерия приблизилась к созданию орбитального лифта

6ab39ef722a30a37692655937cc_prev«Из пушки на Луну» – так назывался роман, написанный в 1870 пионером научно-фантастического жанра Жюлем Верном. В нем рассказывается о том, как трое смельчаков, находясь внутри снаряда-вагона, оборудованного системой жизнеобеспечения, были выстреляны из гигантской 274-метровой пушки, устроенной в шахте. И мало того что облетели вокруг Луны, так еще вернулись обратно и благополучно приводнились в океане.

Об этом невольно вспоминаешь, читая сообщения о проекте канадских разработчиков из Thoth Technology Inc., на который уже получен патент (№9085897) в Англии и США – соорудить нечто вроде пушки, но длиной 20 км и уходящей не вглубь Земли, а далеко ввысь – в стратосферу. В 2 раза выше, чем Эверест. Ствол пушки будет изготовлен уже не из чугуна, а из кевлара или, возможно, другого высокопрочного гибкого материала. Пушка будет наподобие складной указки, где внутрь исходной наземной, самой широкой, секции будут последовательно вставляться секции все меньшего диаметра.

Каждая секция будет внутри полая, как камера на колесе (вернее, устроена в виде пузырьков), и для придания жесткости туда будет закачиваться либо водород, либо гелий. Ну а космонавты и космические корабли будут не выстреливаться из жерла, как у Жюля Верна, а подниматься на скоростных электрических лифтах. На верхушке будет площадка для запуска, посадки и дозаправки многоразовых космических ракет разных видов. Тем самым предполагается сэкономить до 30% стоимости запусков, что позволит обойтись без стартов с поверхности Земли. Ведь наибольший расход топлива уходит на преодоление сопротивления нижних плотных слоев земной атмосферы, а на высоте 20 км воздух настолько разрежен, что можно обойтись одной ступенью вместо трех, говорят разработчики.

Читайте также:  Где можно посмотреть презентацию от GOOGLE

Для того чтобы набраться опыта, конструкторы планируют вначале выстроить демонстрационную башню высотой 1,5 км, на что потребуется от трех до пяти лет, после чего довести высоту до запланированных 20 км, на что уйдет еще три года. Все это обойдется в $10 млрд.

Разговоры о создании «космического лифта», который позволит обойтись без запусков с земной поверхности, ведутся чуть ли не с середины прошлого века. Предлагалось вывести на геостационарную орбиту (затем еще выше) спутник, надстроить на нем пусковую площадку размером с авианосец, а потом постепенно спускать вниз на Землю сверхпрочный трос из материалов, доставляемых ракетами опять же с Земли (теперь предлагается делать не трос, а сверхпрочную ленту толщиной в бумажный лист и шириной в метр). Когда же трос доберется до земной поверхности, планируется прочно закрепить его где-нибудь в районе экватора и по нему доставлять на орбиту грузы и людей. А спутник будет натягивать ленту, как привязанный к веревке камень натягивает ее, если его вращать. Вот и воплотится в жизнь древняя мечта о Вавилонской башне.

Главная же выгода в том, что запуски ракет сегодня стоят свыше $400 млн, так что доставка грузов на околоземную орбиту обходится более чем в $20 тыс. за килограмм. Сейчас можно только догадываться, во что обойдется сооружение такого лифта, но благодаря экономии – только на запусках – проект быстро окупится, говорится в статье «Построит ли Lockheed Martin космический лифт?», вышедшей на Motley Fool.

Читайте также:  В Корее создана первая в мире сеть 5G

ba113c4f9ba37de65b67cf9e4e3_prev

Этой идеей вовсю увлеклось американское космическое агентство NASA. Для пропаганды идеи космических лифтов NASA выдала в 2009 $900 тыс. расположенной в Сиэтле Laser Motive для демонстрации метода энергоснабжения кабины космического лифта с помощью лазера.

NASA также учредила премию в $2 млн для той компании, которая раньше всех сможет создать трос, пригодный для космического лифта, с прочностью на разрыв в 5 гигапаскалей.

Взяв равнение на NASA, крупная компания США Lockheed Martin (чьей соперницей является небольшая канадская Thoth Technology Inc.) получила в 2002 году патент (№6491258) на постройку космического лифта. Все бы ничего и даже вполне осуществимо в долгосрочном периоде, если бы не одно «но»: достаточно прочного и легкого материала для огромного сооружения высотой 97 тыс. км, но массой лишь 100 тонн пока никак не удается создать. В принципе, уже созданные нанотрубки из графена и других материалов обладают нужной прочностью, но их длина невелика, а сплетенная из них нить расползается от растяжения при значительно меньших усилиях.

7513f36a65f9637db72e9ebbe23_prev

Но судя по недавним сообщениям, Lockheed Martin, видимо, открыл новый метод производства углеродных макротрубок, где «по мере того как толщина полимерного слоя уменьшается, прочность на разрыв монослоя графена приближается к прочности примерно в 130 гигапаскалей одностеночной углеродной нанотрубки».

Эксперты, разбирающиеся в предмете, считают, что пройдет 50 с лишним лет, прежде чем удастся построить действующий космический лифт, но уже сегодня Lockheed Martin явно сделал огромный скачок в разработке технологии, способной воплотить в жизнь идею космического лифта, говорится далее в статье.

Читайте также:  Компания Foxconn вложит $4,4 млрд в экраны для iPhone

Вот почему разработка канадской Thoth Technology Inc. привлекла так много внимания – хоть и маленький, но все же зачин в продвижении к полномасштабному космическому лифту.

47b4edfc0060bc9ecdcc606dd4f

И все же, как отмечает Motley Fool, стоимость топлива составляет около $200 тыс. на один запуск. Так что тридцатипроцентная экономия составит около $60 тыс. Поэтому на самоокупаемость сооружения башни стоимостью $10 млрд потребуется 166 667 запусков космических кораблей.

Конечно, если запуски в космос станут дешевле, то число их может возрасти. Но при нынешнем темпе запусков (92 запуска в год) космический лифт канадцев самоокупится не раньше 3834 года.

Заполучить инвесторов, заинтересованных в этом космическом лифте, будет крайне трудной задачей, пишет Motley Fool. В этом с ним вполне согласен компетентный специалист в этой области профессор Алексей Дмитриев, участвовавший в свое время в создании орбитальной станции «Мир», а последние 15 лет работающий в Институте космических исследований при Национальном центральном университете Тайваня: «Насчет башни я не спец, но сильно сомневаюсь. Стартовать еще куда ни шло, но вот садиться… Представляешь, космоплан весом под 10 тонн приземляется и тормозит.

Может, канадцы и построят такую башню за кучу баксов. И ради чего? Ракетное топливо экономить? Туристов на лифтах катать? Окупаемость – вот главный недостаток. Остальное – все здорово. Но на
50 км было бы лучше».

смотрите также: