Чи варто говорити про те, щоб мріяти про космічних ліфтах?

Ліфти, які можуть перевозити людей і вантажів з поверхні планети в простір, можуть засвідчувати кінець ракети-носія. Але виготовлення такого ліфта вкрай складно. Концепція космічних ліфтів відома давно і введена Костянтином Циолковським, але з тих пір, поки ми не приїжджаємо до практичної реалізації такого механізму. Elon Musk tweeted Нещодавно: "І будь ласка, не запитайте мене про космічні ліфти до тих пір, поки ми вирощуємо матеріал з вуглецевих нанотрубок, принаймні метр довго."

Елон Муск розглядається багатьма, щоб стати баченням нашого часу - піонером приватних просторів розвідки і людиною за ідею транспортної системи Hyperloop, здатний перевозити людей з Лос-Анджелеса в Сан-Франциско через металеву трубу всього за 35 хвилин. Але є деякі ідеї, які навіть він знаходить занадто далекі. Включаючи космічного ліфта.

«Це неймовірно складно. «Я не думаю, що будівля космічного ліфта є реалістичною ідеєю», - сказав Муск на конференції MIT минулого жовтня, додавши, що буде легше будувати міст з Лос-Анджелеса в Токіо, ніж ліфт, який міг би прийняти матеріали в космос.

Відправлення людей і перевантаження в простір в капсулах, які розтягують уздовж гігантського кабелю, що проводиться в місці обертання Землі, було показано на роботах наукової фантастики, таких як Артур С. Clarke, але навряд чи здавалося експедиент в реальному світі. Так ми любимо себе, і наші здібності недостатньо для вирішення цієї величезної технічної проблеми?

Підприємці космічних ліфтів вважають, що достатньо. Розглянуті хімічні ракети застарілими, ризикованими, знешкоджуючи навколишнє середовище та знежирюючи фінанси. Альтернативою є те, що залізнична лінія в космос: електрично потужний космічних апаратів, що переміщаються з нуля вздовж надміцного кабелю, пов'язаного з противагою в геостаціонарній орбіті навколо планети. Після операційних, космічних ліфтів можна доставити навантаження на простір не менше 500 доларів за кілограм, який некомерційний до 20 000 доларів за кілограм за поточними тарифами.

«Ця феноменальна технологія може відкрити сонячну систему на людство», - розповідає Пітер Леван, президент Міжнародного консорціуму космічного ліфта. Ми можемо самі зателефонувати одержувачу і узгодити зручний час і місце вручення квітів, а якщо необхідно, то збережемо сюрприз.

Корінці Вікторія



Деякі вчені вважають, що кабель для космічних ліфтів може бути виконаний – і це стане реальністю в цьому столітті. Головна японська будівельна компанія обіцяє побудувати її на 2050 р. Американські дослідники, які нещодавно розробили алмазно-подібний матеріал з нанофібри, також вважають, що кабель для космічного ліфта з'явиться до кінця століття.

Сучасні ідеї космічного ліфта виходять на 1895 р., коли Костянтин Циолковський був натхненний новоствореною Ейфелевою вежею в Парижі і розрахував фізику будівлі, що переходить в космос, щоб космічних апаратів було розпочато з орбіти без ракет. У романі Артура К. Кларка Fountains of Paradise, головний герой побудує космічний ліфт з схожим дизайном.

Але як зробити це реальність? «Я люблю шокуючу ідею», – говорить Кевін Фонг, засновник Центру еліти, космічної та екстремальної медицини в Університеті Лондона. Я розумію, чому люди люблять цю ідею, тому що якщо ви можете отримати на низьку орбіту Землі дешево і безпечно, дуже скоро внутрішня сонячна система буде у вашому розпорядженні.

Проблеми безпеки



Блок стемблінга полягає в тому, як побудувати таку систему. «Для стартерів, потрібно зробити з асфальтобетону, але міцного і гнучкого матеріалу з правою масою і характеристиками щільності для підтримки транспорту і витримування неймовірного впливу зовнішніх сил», – говорить Фонг. Я думаю, що все це буде вимагати серії найбільш амбітних орбітальних місій і пробілів у низьких і високих орбітах Землі в історії нашого виду.

Він додає. Якщо ми змогли вирішити суттєві технічні труднощі, пов'язані з будівництвом такої речі, то траурна картина виходить з гігантського сиру з отворами, пропущеними через всі ці щілини і сміття вгорі. й

За останні 12 років було представлено три детальні робочі проекти. Перше, опубліковане компанією Brad Edwards і Eric Westling у 2003 році book Space Ліфти, введене перенесення 20 тонн наземного лазерного навантаження на вартість 150 доларів на кілограм і загальною вартістю будівництва $6 млрд.

В рамках проекту Міжнародної асоціації астрономів 2013 року вже надавали кабіну з захистом від погодних умов для перших 40 кілометрів, а потім оснащено сонячними панелями. Перевезення за цим планом витрат $500 за кілограм, і будівництво всього бюджету структури $13 млрд за перший проект.

Ці пропозиції включають противагу у вигляді захопленої астероїдної орбіти Землі. Звіт IAA вказує на те, що цей момент може стати можливим, але не в найближчому майбутньому.

Замість 1,900-тонної частини, яка повинна підтримувати 6,300-тонну трос можна зібрати з космічних апаратів і транспорту, які перевозили кабель в простір. Також буде доповнюватися захопленими супутниками, які перестали функціонувати і залишатися на орбіті як космічні сміття.

Автори доповіді додають, що противага повинна мати можливість витримувати випромінювання, впливи малих метеоритів і температурних змін.

Вони також запропонували маніпулювання анкером на Землі як плаваюча платформа, розмір великого танкера або літака біля еквалатора, оскільки це підвищить його вантажопідйомність. Віддалене розташування 1,000 кілометрів на захід від Острови Галапагос, де урагани, набори та торнадос вважаються рідкісними.

Корпорація Огайші, одна з п'яти основних будівельних компаній Японії, в минулому році представила плани для ще більш міцних космічних ліфтів, що виконують роботизовані транспортні засоби, оснащені двигунами maglev, такими як використовуються на швидкісних залізничних трасах. Вони можуть перевозити людей з необхідною міцністю мотузки. Такий дизайн обійдеться $100 млрд, за попередніми підрахунками, але транспортні витрати обійдеться $50-100 за кілограм.

В той час як є, звичайно, багато перешкод, єдиний компонент без якого спорудження космічного ліфта буде неможливим сьогодні є кабель, Swan говорить.

"Зберігаючи матеріал, з якого зробити кабель є основним технологічним завданням", - каже він. - Все інше нецензурне. Ми вже робимо все, що. й

Кабелі алмазні



Провідний конденсатор - кабель, виготовлений з вуглецевих нанотрубок, які були створені в лабораторії з міцністю на розрив 63 гігапаскал - 13 разів міцніше, ніж найкраща сталь.

Максимальна довжина вуглецевих нанотрубок постійно зростає з моменту їх відкриття в 1991 році. У 2013 р. китайські вчені досягли півметрової довжини. Авторами звіту IAA прогнозують довжину кабелю, виготовленого з вуглецевих нанотрубок на 2022, а до 2030 року – необхідне для виробництва космічних ліфтів.

Тим не менш, у вересні відбулось нове космічне кабельне з’єднання. Команда, очолювана Джоном Буддінгом, професором хімії в Пеннському державному університеті, опубліковано статтю в природі, в якому вони виявили, що вони створили ультратонкі алмазні нанофібри, які можуть бути сильнішими і жорсткішими, ніж вуглецеві нанотрубки.

Команда почала стисненню бензолу з атмосферним тиском 200 000 атмосфери. Після того, як тиск був повільно випущений, атоми перебираються в нову, високо замовлену структуру, як тетрахедрон.

Ці форми зв'язуються разом, щоб сформувати ультратонкі нанофібри, надзвичайно схожі на структуру до алмазу. Хоча ще не можна вимірювати свою міцність безпосередньо через їх розмір, теоретичні розрахунки показали, що волокна можуть бути сильнішими і жорсткішими, ніж найбільш міцні синтетичні матеріали сучасності.

Зменшення ризиків Якщо ми можемо дізнатися, як зробити матеріали на основі алмазних нанофібри або вуглецевих нанотрубок довго і якісно, наука пропонує, що ми можемо розпочати будівництво космічного ліфта відразу, Budding каже. Але навіть якщо один з цих матеріалів був досить міцним, збірка і монтаж окремих елементів ліфта залишається дуже проблемним. Інші головні болі включають безпеку, фандрейзинг, конкурентні інтереси та ін. Лебед, принаймні, не страшно мене.

"Справді є серйозні проблеми, оскільки будуть ті, хто побудував першу трансконтинентальну залізницю, Панама і Судец каналів", - каже він. Це займе багато часу і грошей, але як і з усіма великими підприємствами, ви тільки повинні подолати перешкоди один раз.

Навіть Муска не може принести себе до дискредитації ідеї. "Це зрозуміло, що ви можете говорити про прямо зараз, - сказав він. Але якщо хтось змінив мій розум, це буде чудово. Видання

Джерело: hi-news.ru