Еще о космическом лифте
«…Поскольку вес груза, несомый ракетой, ничтожен в сравнении с ее собственным весом, всякую мысль о космических полетах следует считать утопией. В настоящее время нет никаких путей к достижению необходимых высоких скоростей. И вероятно, никогда не удастся забросить груз, не говоря уже о человеке, за пределы земного тяготения».
Это цитата из немецкого учебника начала XX века. Успехи современной космонавтики могут служить неплохим доказательством того, что наши предшественники заблуждались, но не так уж сильно: «вес груза, несомый ракетой, ничтожен в сравнении с ее собственным весом».
Потому ведущий научный сотрудник Института астрономии РАН (ИНАСАН) Александр Багров с коллегами предложили недавно очередной проект устройства, экономически более выгодного, чем ракета для доставки грузов и людей за пределы земной атмосферы, — космического лифта.
Если помните, идея создания такого сооружения будоражит умы ученых и научных фантастов уже сотню лет, начиная с К. Э. Циолковского. Однако то, о чем говорили на состоявшейся недавно конференции «Циолковские чтения» в Калуге ученые, заслуживает внимания.
Один из вариантов космического лифта.
Расчеты показывают: чтобы вывезти 1 кг груза в космос, требуется несколько сотен килограммов ракетного топлива. В итоге полет одного космонавта стоит порядка 20 млн. долларов.
Между тем у человечества есть еще один способ освоения космоса — безракетные технологии. Одним из пионеров в этой области еще в 60-е годы XX века стал ленинградский инженер Юрий Арцутанов. Он предложил соединить тросом Землю с геостационарным спутником. Такой спутник постоянно висит над одной точкой экватора и вращается вместе с Землей. А стало быть, между ним и основанием на планете вполне можно натянуть трос и пустить по нему кабину лифта.
После Арцутанова на свет появились сразу несколько подобных проектов, один из которых описан в научно-фантастическом романе Артура Кларка «Фонтаны рая». Причем некоторые ученые предложили протянуть трос даже до Луны.
Ведущий научный сотрудник Института астрономии РАН Александр Багров, а также его единомышленники и соавторы Владислав Леонов и Андрей Багров тоже предлагают соединить лифтом Луну и Землю. Только их технологическая модель отличается от предшествующих разработок. Один конец троса теоретики предлагают закрепить на Луне. Второй же не доводить до поверхности Земли, а оставить на расстоянии 50 км от нее.
«Оставаясь в стратосфере, кабина такого лифта не будет подвержена ветровым нагрузкам, — указывают авторы. — Если нам нужно что-то доставить на Луну, мы отправляем к висящей в стратосфере кабине лифта суборбитальный самолет. Он стыкуется с кабиной, контейнеры с грузом переправляются в нее и затем отправляются дальше»…
Технологически разработчики предлагают изготовить трос для лифта из углеродных нанотрубок длиной в 400 тыс. км. Над его созданием, конечно, придется еще потрудиться, поскольку пока ученые могут «выращивать» лишь 2-см нанотрубки. Однако в Японии идут интенсивные опыты по выращиванию куда более длинных нанотрубок путем скрепления их между собой.
Чтобы скорость лифта была достаточно высокой (иначе продолжительность перемещения грузов с Земли на Луну составит тысячи часов), ученые предлагают использовать сверхпроводники. То есть заставить кабину двигаться магнитными силами без трения о трос. В таком случае лифт, разгоняясь и тормозя с «комфортным» ускорением Big, может достичь в середине пути скорости 60 км/с, и путь до Луны займет всего 3,5 часа.
При помощи лунного лифта можно будет, по мнению авторов, успешно запускать космические капсулы и к другим планетам Солнечной системы, и даже за ее пределы. При этом, как показывают расчеты, ускорения составят порядка 2–2,5 g, что намного меньше, чем испытывают космонавты и летчики-перехватчики сегодня.
Доставляемые на Землю с Луны «посылки» можно будет просто сбрасывать с парашютом после отсоединения от нижнего конца троса. В НПО имени С. А. Лавочкина уже разработан надувной парашют, который обеспечит плавный спуск на поверхность.
За сутки космический лифт сможет делать несколько рейсов, доставляя в сумме 15–20 т груза. При необходимости можно сделать лифтовую систему с большей грузоподъемностью, а также подвесить к Луне десяток и даже сотню таких лифтов.
Кстати, для загрузки лифта можно будет обойтись и без помощи авиации, если использовать идею американского фантаста Нила Стивенсона, который вместе с инженером-строителем Китом Хьельмстадом из Университета штата Аризона (США) предлагает возвести стальную башню высотой до стратосферы. Предварительное моделирование показало, что башня выдержит свой вес, но пока непонятно, как она справится с ветрами.
Читать дальше
