Космический лифт - больше не научная фантастика

США могут построить космический лифт уже через 20 лет

После открытия в 1991 году нанотрубок, цилиндрических молекул углерода, которые во много раз прочнее стали, идея постройки космического лифта для доставки грузов в космос перестала быть научной фантастикой. В этом месяце национальная лаборатория в Лос-Аламосе провела конференцию, посвященную обсуждению постройки такого подъемника высотой почти 100 тыс. километров. Оказывается, этот проект может быть воплощен в жизнь всего в течение одного-двух десятилетий.

Космический лифт будет иметь значительные экономические и технологические преимущества перед ракетой. Например, запуск спутника будет обходиться всего в 100 долларов на 1 фунт массы, а не в 10 тыс. долларов 1 фунт массы, как при традиционном запуске. Более экономичный доступ в космос может привести к реализации других грандиозных проектов, таких как спутниковые электростанции, концентрирующие солнечную энергию и отражающие ее на Землю.

Идее космического подъемника более века. В 1895 году Константин Циолковский, основоположник современной космонавтики, разработавший идеи ракетодинамики и теорию межпланетных сообщений за десятки лет до других ученых, предложил построить башню высотой в тысячи километров, прикрепленную к некой тверди на околоземной орбите. (Представьте раскачивающийся канат с камнем, привязанным к одному концу.)

Однако тогда, в конце XIX века, это было невозможно, потому что сталь - на тот момент прочнейший материал - слишком тяжела и недостаточно прочна, чтобы выдержать такой вес.

Через несколько лет после открытия нанотрубок, в 1999 году, этой идеей заинтересовалась НАСА. Проект группы ученых НАСА предполагал создание нескольких толстых канатов из нанотрубок, по которым вверх и вниз с помощью магнитной левитации будут двигаться лифты. Однако они предупредили, что конструкция будет настолько тяжелой, что в качестве противовеса на околоземную орбиту придется запустить как минимум астероид.

Во избежание негативных воздействий природных явлений, например молнии, ученые НАСА предложили построить базовую станцию подъемника не на земле, а на высоте 16 км.

Д-р Брэдли Эдвардс, ученый лаборатории в Лос-Аламосе, упростил идею НАСА до одной ленты длиной 100 тыс. км, ширина которой составляет около 1 метра, а толщина - меньше, чем лист бумаги. Он направил это предложение в Институт современных концепций НАСА (Institute for Advanced Concepts), который выделил 570 тыс. долларов на продолжение исследований.

Вместо магнитной левитации Эдвардс предложил двигать платформы с грузом, вес которого может достигать 13 тонн, с помощью гусениц, вдавленных в ленту, за счет энергии, вырабатываемой лазером, находящемся на земле. По ленте одновременно смогут подниматься до 8 платформ.

Груз сможет достичь геостационарной орбиты, находящейся на высоте 36 тыс. км, через неделю. На этой орбите спутник огибает Землю ровно за сутки, то есть постоянно находится над одним и тем же местом над поверхностью Земли.

Первый лифт будет двигаться только вверх. Там, на высоте, разгруженная платформа будет либо добавляться к противовесу, либо выбрасываться в открытый космос.

Все необходимые материалы для постройки космического лифта уже существуют, за исключением материала для ленты. Пока длина самой длинной нанотрубки не превышает 1 метра. Однако в течение ближайших лет ученые надеются разработать сложную полимерную нанотрубку, которая будет отличаться повышенной прочностью.

Стоимость возведения первого подъемника оценивается в 6,2 млрд долларов. Постройка последующих будет обходиться дешевле - около 2 млрд каждый. (Сравните: создание и поддержание Международной космической станции оценивается в 100 млрд долларов.)

Ученые предлагают разместить наземную базу космического лифта в океане, в восточных экваториальных водах Тихого океана, за сотни километров от маршрутов коммерческих авиарейсов. Известно, что ураганы никогда не пересекают экватор, здесь почти не бывает молний. Передвигая плавучую базу, операторы смогут отводить поднимаемый груз от космического мусора. Чтобы не допустить распада нанотрубок под воздействием реакции кислорода и атомов углерода, частицы материала ленты могут быть покрыты алюминием.

Постройка космического лифта может быть осуществлена в два этапа: сначала на орбиту будет запущен космический корабль с катушкой ленты. Достигнув орбиты, корабль сбросит ленту на Землю, а сам продолжит движение вверх, чтобы удержать центр тяжести. К тому времен, когда лента достигнет Земли, корабль поднимется на высоту 80 тыс. км. Когда лента будет прикреплена к наземной базе, с космического корабля будут спущены еще 20 тыс. км ленты.

Ученые уже предвидят и некоторые проблемы: лента, проходя через магнитное поле Земли, может создавать сильные электрические волны. А из-за низкой скорости движения на этом подъемнике будет невозможно перевозить людей в связи с опасными дозами радиации. Так что потребуется либо существенное ускорение движения, либо дополнительная защита платформ при пересечении магнитных полей Земли. Впоследствии человечество сможет построить такие подъемники на Луне и на Марсе, что убыстрит сообщение в пределах Солнечной системы.

Инопресса

США могут построить космический лифт уже через 20 лет

После открытия в 1991 году нанотрубок, цилиндрических молекул углерода, которые во много раз прочнее стали, идея постройки космического лифта для доставки грузов в космос перестала быть научной фантастикой. В этом месяце национальная лаборатория в Лос-Аламосе провела конференцию, посвященную обсуждению постройки такого подъемника высотой почти 100 тыс. километров. Оказывается, этот проект может быть воплощен в жизнь всего в течение одного-двух десятилетий.

Космический лифт будет иметь значительные экономические и технологические преимущества перед ракетой. Например, запуск спутника будет обходиться всего в 100 долларов на 1 фунт массы, а не в 10 тыс. долларов 1 фунт массы, как при традиционном запуске. Более экономичный доступ в космос может привести к реализации других грандиозных проектов, таких как спутниковые электростанции, концентрирующие солнечную энергию и отражающие ее на Землю.

Идее космического подъемника более века. В 1895 году Константин Циолковский, основоположник современной космонавтики, разработавший идеи ракетодинамики и теорию межпланетных сообщений за десятки лет до других ученых, предложил построить башню высотой в тысячи километров, прикрепленную к некой тверди на околоземной орбите. (Представьте раскачивающийся канат с камнем, привязанным к одному концу.)

Однако тогда, в конце XIX века, это было невозможно, потому что сталь - на тот момент прочнейший материал - слишком тяжела и недостаточно прочна, чтобы выдержать такой вес.

Через несколько лет после открытия нанотрубок, в 1999 году, этой идеей заинтересовалась НАСА. Проект группы ученых НАСА предполагал создание нескольких толстых канатов из нанотрубок, по которым вверх и вниз с помощью магнитной левитации будут двигаться лифты. Однако они предупредили, что конструкция будет настолько тяжелой, что в качестве противовеса на околоземную орбиту придется запустить как минимум астероид.

Во избежание негативных воздействий природных явлений, например молнии, ученые НАСА предложили построить базовую станцию подъемника не на земле, а на высоте 16 км.

Д-р Брэдли Эдвардс, ученый лаборатории в Лос-Аламосе, упростил идею НАСА до одной ленты длиной 100 тыс. км, ширина которой составляет около 1 метра, а толщина - меньше, чем лист бумаги. Он направил это предложение в Институт современных концепций НАСА (Institute for Advanced Concepts), который выделил 570 тыс. долларов на продолжение исследований.

Вместо магнитной левитации Эдвардс предложил двигать платформы с грузом, вес которого может достигать 13 тонн, с помощью гусениц, вдавленных в ленту, за счет энергии, вырабатываемой лазером, находящемся на земле. По ленте одновременно смогут подниматься до 8 платформ.

Груз сможет достичь геостационарной орбиты, находящейся на высоте 36 тыс. км, через неделю. На этой орбите спутник огибает Землю ровно за сутки, то есть постоянно находится над одним и тем же местом над поверхностью Земли.

Первый лифт будет двигаться только вверх. Там, на высоте, разгруженная платформа будет либо добавляться к противовесу, либо выбрасываться в открытый космос.

Все необходимые материалы для постройки космического лифта уже существуют, за исключением материала для ленты. Пока длина самой длинной нанотрубки не превышает 1 метра. Однако в течение ближайших лет ученые надеются разработать сложную полимерную нанотрубку, которая будет отличаться повышенной прочностью.

Стоимость возведения первого подъемника оценивается в 6,2 млрд долларов. Постройка последующих будет обходиться дешевле - около 2 млрд каждый. (Сравните: создание и поддержание Международной космической станции оценивается в 100 млрд долларов.)

Ученые предлагают разместить наземную базу космического лифта в океане, в восточных экваториальных водах Тихого океана, за сотни километров от маршрутов коммерческих авиарейсов. Известно, что ураганы никогда не пересекают экватор, здесь почти не бывает молний. Передвигая плавучую базу, операторы смогут отводить поднимаемый груз от космического мусора. Чтобы не допустить распада нанотрубок под воздействием реакции кислорода и атомов углерода, частицы материала ленты могут быть покрыты алюминием.

Постройка космического лифта может быть осуществлена в два этапа: сначала на орбиту будет запущен космический корабль с катушкой ленты. Достигнув орбиты, корабль сбросит ленту на Землю, а сам продолжит движение вверх, чтобы удержать центр тяжести. К тому времен, когда лента достигнет Земли, корабль поднимется на высоту 80 тыс. км. Когда лента будет прикреплена к наземной базе, с космического корабля будут спущены еще 20 тыс. км ленты.

Ученые уже предвидят и некоторые проблемы: лента, проходя через магнитное поле Земли, может создавать сильные электрические волны. А из-за низкой скорости движения на этом подъемнике будет невозможно перевозить людей в связи с опасными дозами радиации. Так что потребуется либо существенное ускорение движения, либо дополнительная защита платформ при пересечении магнитных полей Земли. Впоследствии человечество сможет построить такие подъемники на Луне и на Марсе, что убыстрит сообщение в пределах Солнечной системы.

Инопресса

>помощью магнитной левитации будут двигаться лифты.

Что это? (Про отталкивание сверхпроводника не говорить! )

>Первый лифт будет двигаться только вверх. Там, на высоте, разгруженная платформа будет либо добавляться к противовесу, либо выбрасываться в открытый космос.

Если интенсивно увлекаться подобными вещами, то рано или поздно, вращение Земли начнет замедляться.

>частицы материала ленты могут быть покрыты алюминием.

Это как? Утяжелит ведь конструкцию...

80+20=> 10⁸ метров... Какая катушечка... (Толщина ленты - толщина бумажного листа/10 для начала). И это должно самое себя удерживать... Неужто углерод так крут? Столько волокна и без дефектов...
Сколько, вы говорите, миллиардов это будет стоить?

>сильные электрические волны.

Что это?

Две ветки, созданные Фаготом и содержащие одно и то же высказывание, объединены.

Прошу обратить внимание.

>>>Две ветки, созданные Фаготом и содержащие одно и то же высказывание, объединены.
Упс... Извиняюсь. Но только вчера вроде одна была? Или меня проглючило?

Японская компания Obayashi рассказала о своих планах построить лифт в космос к 2050 году. Японцы обещают, что он сможет подниматься на высоту 60 000 миль (почти 100 000 километров) и доставлять людей и груз на космическую станцию, которая также появится в далеком будущем. Об этом сообщает ABC News.

Строители также гарантируют, что новый лифт будет безопаснее и дешевле космических шаттлов. В настоящее время отправка одного килограмма груза шаттлом стоит примерно 22 тысячи долларов. А научно-фантастическое устройство Obayashi сможет за эти же деньги перевезти до 200 килограммов.

Руководство строительной фирмы считает, что появление данной транспортной системы станет возможным с появлением углеродных наноматериалов. По словам одного из руководителей Obayashi Йожи Ишикавы, тросы лифта будет представлять собой футуристические нанотрубки, которые в сто раз прочнее тех, которые делаются из стали. «Прямо сейчас мы не способны создавать длинные тросы. Мы пока можем делать 3-сантиметровые нанотрубки, но к 2030 году у нас все получится», — сказал он, добавив, что лифт сможет всего за неделю доставлять до 30 человек к космической станции.

Obayashi полагает, что ее лифт произведет революцию в космических путешествиях. Компания привлекает к работе над этим проектом студентов со всех университетов Японии. Она также надеется на сотрудничество с иностранными учеными.

Японские лифты считаются одними из лучших в мире. Созданием самого скоростного лифта на Земле сейчас занимается также японская компания. Hitachi предоставит его одному из китайских небоскребов. Этот лифт будет способен развивать скорость до 72 километров в час и подниматься на высоту 440 метров, то есть до 95 этажа.