Космический лифт

Космический лифт

Космический лифт – устройство, которое предположительно сможет осуществлять доставку грузов на планетарную орбиту либо за ее пределы.

Первое упоминание о возможности создания устройства, способного осуществить доставку на орбиту, можно найти в трудах К. Э. Циолковского в 1895 г. Его идея реализовывалась при помощи троса, который будет протянут от поверхности Земли до орбитальной станции. Предполагается, что использование космического лифта значительно сократит затраты и упростит процесс доставки на орбиту полезного груза. В настоящее время NASA финансирует разработку подъемника, способного самостоятельно двигаться по тросу, а частная фирма Liftport пытается самостоятельно достичь успеха на этом же поприще к 2031 г.

Конструктивно космический лифт должен состоять из основания, троса и подъемника с противовесом. Основание космического лифта предполагается оборудовать на поверхности планеты, где будет располагаться крепление троса, хотя есть проекты по организации основания на плавучей океанской платформе или судне.

Возможность маневрирования для уклонения от падения метеоритов, ураганов и решения прочих задач – вот основные преимущества плавучего основания.

Преимущества же стационарного основания заключаются в возможности уменьшения протяженности троса и использовании более дешевых источников энергии. Разница в длине троса, составляющая несколько километров, несущественна, но эта разница может позволить уменьшить требуемую толщину средней части. Сам трос предполагается производить из материалов, которые имеют максимальный предел прочности на разрыв.

В настоящее время существует технология производства углеродных нанотрубок, которые имеют характеристики, пригодные для использования в качестве нитей троса, но нить, сплетенная из трубок, менее прочна, чем каждый компонент в отдельности, поэтому необходимо и дальше продолжать исследования до получения новых видов составляющих компонентов либо увеличивать прочность. В марте 2004 г. достигнуты первые успехи – получены волокна длиннее нескольких сантиметров.

В конструкции подъемника есть одна серьезная проблема – это источник энергии, ведь он должен быть достаточно мощным, чтобы подъемник смог достичь верхней точки.

Основным вариантом получения энергии являются лучи энергии (лазерные, микроволновые), но они обладают рядом серьезных недостатков, которые связаны с эффективностью и диссипацией тепла на обоих концах.

Строительство космического лифта, хоть и обойдется достаточно дорого, значительно снизит расходы по доставке больших объемов груза и подразумевает долгосрочное использование. В настоящее время ракетная техника, для выведения одного килограмма полезного груза на опорную орбиту, требует затрат в тысячи долларов США, а на геостационарную орбиту – 20 тыс. долл. США.

В то же время подъем с использованием космического лифта, по теоретическим расчетам, будет стоить несколько сот долларов США за килограмм груза. Теоретически трос можно продолжить и за геостационарную орбиту, что позволит создать противовес и в то же время удлиненный трос позволит запускать со своего свободного конца грузы на другие планеты, так как он обладает значительной скоростью относительно Земли.