Космонавтика

С помощью современных технологий можно построить космический лифт

Исследователи пересматривают концепцию космического лифта с незначительной модификацией. Вместо того, чтобы закрепить кабель на Земле, закрепите его на Луне и провести на Землю. Это заставило бы лунное и земное гравитационное притяжение компенсировать друг друга. Таким образом, космический лифт может быть построен из самых современных материалов, таких как Zylon.

Одна из причин, по которой такие вымышленные миры, как в «Мстителях» или «Звездном пути» , известны, заключается в том, что они показывают нам реальность, где надежда возможна везде.

Для изучения того, что находится за пределами нашей планеты, космическая деятельность неуклонно росла в течение 1970-х и 1980-х годов. Пока что космические программы оказались чрезвычайно полезными: они создали множество программных и аппаратных средств, которые нашли применение в широком спектре программ.

Удивительно высокая стоимость освоения космоса - одна из самых больших проблем, которую ученые не смогли решить. Сегодня он стоит почти 10 000 $ , чтобы положить один килограмм полезного груза на орбите Земли, хотя SpaceX удалось сбить эту цену до $ 1800. Выход за орбиту Земли стоит еще дороже.

Исследователи ищут более дешевые способы размещения спутников в космосе. Одним из решений является создание транспортной системы "планета-космос", называемой космическим лифтом. Он будет состоять из кабеля, закрепленного на поверхности Земли и простирающегося в космос.

Эта концепция была впервые предложена российским ракетостроителем Константином Циолковским. Его конструкция позволила бы транспортным средствам перемещаться по кабелю с поверхности планеты прямо на орбиту или в космос без использования больших ракет. Это резко сократило бы стоимость размещения вещей в космосе.

Строительство такого гигантского лифта потребовало бы невероятно прочного кабеля. Одним из потенциальных материалов является углеродная нанотрубка, если конечно ее можно было бы изготовить. По сравнению со сталью, кевларом и другими прочными материалами углеродные нанотрубки обладают очень высокой прочностью на растяжение (130000 МПа).

Недавно исследователи из Кембриджского и Колумбийского университетов пересмотрели эту идею с незначительной модификацией: вместо того, чтобы закрепить кабель на Земле, закрепите его на Луне и протянуть на Землю.

Таким образом, космический лифт - исследователи назвали его космической линией - может быть разработан с использованием современных технологий.

Как это возможно?

Согласно основной идее, обычный космический лифт будет содержать кабель длиной 42 000 км, закрепленный на поверхности Земли и простирающийся за геосинхронную орбиту. Масса такого лифта будет поддерживаться центробежными силами, и он будет вращаться в соответствии с вращением Земли.

Космическая линия, с другой стороны, будет привязана к Луне, поэтому она будет вращаться медленно (орбита только один раз в месяц) с меньшими связанными силами.

Поскольку космическая линия простирается от Луны до Земли, она будет проходить через космическую область (называемую точкой Лагранжа), где гравитационное притяжение Луны и Земли нейтрализует друг друга.

Ниже этой области сила тяжести Земли тянет кабель к нему. И над этой областью кабель тянется к поверхности Луны.

Исследователи показали, что самые прочные на сегодняшний день материалы, такие как Zylon, обладают достаточной прочностью, чтобы поддерживать кабель, идущий от Луны до геосинхронной орбиты Земли.

Очевидно, что строительство этой структуры было бы огромной инженерной проблемой. Даже в самом экономичном виде кабель толщиной с грифель для карандаша обойдется в миллиарды, и трудно предвидеть, какую дополнительную стоимость может принести такой проект.

Однако, если построить, космическая линия уменьшит стоимость отправки людей на Луну на 70 процентов. Проект был бы невероятно сложным, но отнюдь не невозможным для современных космических миссий.

Это также позволило бы ученым исследовать точки Лагранжа, где гравитационные силы системы из двух тел, таких как Земля и Луна, генерируют расширенные области притяжения и отталкивания.

Поскольку гравитация в этом месте очень слабая и содержит меньше мусора, это будет гораздо более безопасное и стабильное место для строительных проектов.

Исследователи полагают, что базовый лагерь Лагранжа будет иметь решающее значение для раннего использования этого космического лифта. Это позволило бы производить астрономические машины нового поколения (такие как телескопы, детекторы гравитационных волн и другие спутниковые приборы) в космосе. Он также может быть использован в качестве отправной точки для межпланетных миссий.

Благодаря согласованным усилиям и инвестициям это может стать реальностью через десятилетия. Исследователи надеются, что их результаты вдохновят других задавать вопросы, обсуждать и оценивать возможности космического лифта.

Подписывайтесь на нас
Back to top button