Статья о космическом лифте, разных его проектах, об углеродных нанотрубках, о мечте человечества сэкономить на полетах в космос.
В одном фантастическом романе Артура Кларка земляне построили космический лифт. Доставка на орбиту людей и грузов стала намного дешевле. Но были и проекты настоящего «лифта» такого типа. Самый простой предусматривал строительство башни высотой до сотни километров. Но из существующих сегодня любых стройматериалов материалов невозможно это сделать. Такая башня рухнет под собственной тяжестью. Все ухищрения наподобие сужения «лифта» в верхней части. При диаметре фундамента, например, 1300 метров, а на самом верху лишь 20 сооружение разрушилось бы в процессе строительства. Начались бы продольные колебания, вызвавшие падение башни.
Можно поступить другим способом – вместо башни запустить аэростат на тросе. Заполнив его водородом, сделать кабинку, скользящую по тросу вверх. А если вместо каната сделать сплошную трубу, заполненную тем же газом, то она вытянется вверх на десятки километров. Но станет болтаться, не выдержит материал, лопнет, водород улетучится, «башню» просто снесет ветром. То же будет и в первом случае.
С появлением совершенно новых материалов (типа графена) ученые вспомнили о космическом лифте. Сделать трос от Земли прямо к орбитальной станции и доставлять по нему грузы – вот мечта ближайшего будущего.
Предел прочности у углеродных нанотрубок составляет 90, умноженное на 10 в девятой степени Па при плотности 1900 кг/куб. м. Самая качественная сталь проигрывает в прочности на разрыв этому новому материалу в 117 раз. А плотность её выше в 4 раза.
Есть еще углеволокно, применяемое в углепластиках, но оно проигрывает нанотрубкам по прочности.
Подвижная нижняя часть космического лифта (вдоль Экватора, например) сможет уменьшить длину троса. Её можно разместить на реактивном самолете большой массы. Тогда придется его постоянно дозаправлять в воздухе, меняя и экипаж, пока техника не выработает ресурс.
Предлагался и проект расположить основание космического лифта на высокой горе, построив на ней башню. А с неё пустить трос вверх. Сократится его длина. Наконец, вместо троса была идея использовать силовые магнитные линии земного поля.
Космический аппарат, находясь в точке геостационарной орбиты (35786 км от поверхности планеты), «висит» в небе в одной точке, если смотреть с Земли. На ГСО находятся все спутники связи сегодня. Если поместить в эту точку конечную площадку космического лифта, то трос его будет совершенно прямым. Как метатель молота в спорте Земля будет крутить кабину лифта около себя в космосе. Если материал троса будет достаточно прочен, то мечта человечества сбудется.
В одном фантастическом романе Артура Кларка земляне построили космический лифт. Доставка на орбиту людей и грузов стала намного дешевле. Но были и проекты настоящего «лифта» такого типа. Самый простой предусматривал строительство башни высотой до сотни километров. Но из существующих сегодня любых стройматериалов материалов невозможно это сделать. Такая башня рухнет под собственной тяжестью. Все ухищрения наподобие сужения «лифта» в верхней части. При диаметре фундамента, например, 1300 метров, а на самом верху лишь 20 сооружение разрушилось бы в процессе строительства. Начались бы продольные колебания, вызвавшие падение башни.
Можно поступить другим способом – вместо башни запустить аэростат на тросе. Заполнив его водородом, сделать кабинку, скользящую по тросу вверх. А если вместо каната сделать сплошную трубу, заполненную тем же газом, то она вытянется вверх на десятки километров. Но станет болтаться, не выдержит материал, лопнет, водород улетучится, «башню» просто снесет ветром. То же будет и в первом случае.
С появлением совершенно новых материалов (типа графена) ученые вспомнили о космическом лифте. Сделать трос от Земли прямо к орбитальной станции и доставлять по нему грузы – вот мечта ближайшего будущего.
Предел прочности у углеродных нанотрубок составляет 90, умноженное на 10 в девятой степени Па при плотности 1900 кг/куб. м. Самая качественная сталь проигрывает в прочности на разрыв этому новому материалу в 117 раз. А плотность её выше в 4 раза.
Есть еще углеволокно, применяемое в углепластиках, но оно проигрывает нанотрубкам по прочности.
Подвижная нижняя часть космического лифта (вдоль Экватора, например) сможет уменьшить длину троса. Её можно разместить на реактивном самолете большой массы. Тогда придется его постоянно дозаправлять в воздухе, меняя и экипаж, пока техника не выработает ресурс.
Предлагался и проект расположить основание космического лифта на высокой горе, построив на ней башню. А с неё пустить трос вверх. Сократится его длина. Наконец, вместо троса была идея использовать силовые магнитные линии земного поля.
Космический аппарат, находясь в точке геостационарной орбиты (35786 км от поверхности планеты), «висит» в небе в одной точке, если смотреть с Земли. На ГСО находятся все спутники связи сегодня. Если поместить в эту точку конечную площадку космического лифта, то трос его будет совершенно прямым. Как метатель молота в спорте Земля будет крутить кабину лифта около себя в космосе. Если материал троса будет достаточно прочен, то мечта человечества сбудется.