Сегодня освоение космоса – не просто всемирная идея, это цель, к которой стремится каждое отдельное государство и их коалиции в целом. Для дальнейшего изучения космоса, а также успешной колонизации планет, требуется интенсивное развитие технологий, которые могут за собой повлечь возникновение новых инструментов, средств и методов передвижения в космическом пространстве. Эксперименты, способствующие развитию подобных технологий, проводятся на орбитальных станциях вроде МКС или Тяньгун.
По этой причине, внушительная часть сегодняшних исследований в области космонавтики, направлена на повышение продуктивности работы этих станций и их экипажа, а также на снижение стоимости эксплуатации станций и обслуживания человеческого ресурса. Далее, нами рассматривается один из наиболее амбициозных и масштабных проектов в этой области – космический лифт.
Основная цель постройки космического лифта заключается в снижении стоимости доставки грузов на орбиту Земли. Дело в том, что доставка какого-либо груза на орбитальную станцию, при помощи транспортных космических аппаратов, залача достаточно затратная. Например, один из транспортных кораблей НАСА, разработанный компанией SpaceX – Dragon, требует для своего запуска затраты в размере около 133 млн. долларов, при этом во время последней миссии («SpaceX CRS-9») корабль был загружен на 5000 фунтов (2268 кг). Таким образом, если подсчитать стоимость одного фунта, то она составит 58,6 тыс. долларов за 1 кг.
Космический лифт в представлении художника
Несмотря на кризис и войну санкций в цивилизованных экономически развитых странах наблюдается большой интерес к космонавтике. Этому способствуют успехи в развитие ракетостроение и в изучении с помощью космических аппаратов околоземного пространства, планет Солнечной системы и ее периферии. Все новые и новые государства включаются в космическую гонку. Китай и Индия громко заявляют о своих амбициях в деле освоения Вселенной. Уходит в прошлое монополия государственных структур России, США и Европы на полеты за пределы земной атмосферы. Все больший интерес к транспортировке на космическую орбиту людей и грузов проявляет бизнес. Появились фирмы, которые возглавляют энтузиасты, влюбленные в космос. Они занимаются разработкой, как новых ракетоносителей, так и новых технологий, которые позволят сделать скачок в освоении Вселенной. Всерьез рассматриваются идеи, которые еще вчера считались неосуществимыми. И то, что считалось плодом, воспаленного воображения писателей-фантастов, теперь является одним из возможных проектов, подлежащих реализации в ближайшем будущем.
Одним из таких проектов может стать космический лифт.
Насколько это реально? На этот вопрос попытался ответить журналист ВВС Ник Флеминг в своей статье «Лифт на орбите: научная фантастика или вопрос времени?», которая выносится на внимание интересующихся космосом.
Лифт на орбиту: научная фантастика или вопрос времени?
Благодаря космическим лифтам, способным доставлять людей и грузы с поверхности Земли на орбиту, человечество смогло бы отказаться от использования экологически вредных ракет. Но создать подобное устройство непросто, как выяснил корреспондент BBC Future .
Когда речь заходит о прогнозах по поводу развития новых технологий, многие считают авторитетом миллионера Элона Маска - одного из лидеров сектора негосударственных научно-исследовательских работ, которому пришла в голову идея "Гиперпетли" - проекта высокоскоростного трубопроводного пассажирского сообщения между Лос-Анджелесом и Сан-Франциско (время в пути займет всего 35 минут). Но есть проекты, которые даже Маск считает практически не осуществимыми. Например, проект космического лифта.
"Это слишком технически сложная задача. Вряд ли космический лифт можно создать в реальности", - заявил Маск на конференции в Массачусетском технологическом институте прошлой осенью. По его мнению, проще соорудить мост между Лос-Анджелесом и Токио, чем построить лифт на орбиту.
Идея отправлять людей и грузы в космос внутри капсул, скользящих вверх вдоль гигантского троса, который удерживается на месте благодаря вращению Земли, не нова. Подобные описания можно встретить в работах таких писателей-фантастов, как Артур Кларк. Однако осуществимой на практике эту концепцию до сих пор не считали. Может быть, уверенность в том, что нам по силам решить эту чрезвычайно сложную техническую задачу, - на самом деле лишь самообман?
Энтузиасты космического лифта считают, что построить его вполне возможно. По их мнению, ракеты, работающие на токсичном топливе, представляют собой устаревший, опасный для человека и природы и чрезмерно дорогостоящий вид космического транспорта. Предлагаемая альтернатива по сути является железнодорожной веткой, проложенной на орбиту - суперпрочный трос, один конец которого закреплен на поверхности Земли, а другой - к противовесу, находящемуся на геосинхронной орбите и потому постоянно висящему над одной точкой земной поверхности. В качестве лифтовых кабинок использовались бы электрические аппараты, движущиеся вверх и вниз вдоль троса. Благодаря космическим лифтам стоимость отправки грузов в космос удалось бы снизить до 500 долларов за килограмм - согласно недавнему отчету Международной академии астронавтики (IAA), сейчас эта цифра составляет приблизительно 20000 долларов за килограмм.
Энтузиасты космических лифтов указывают на вредность технологий запуска ракет на орбиту
"Данная технология открывает феноменальные возможности, она обеспечит человечеству доступ к Солнечной системе, - говорит Питер Суон, президент Международного консорциума по созданию космического лифта ISEC и соавтор отчета IAA. - Я думаю, что первые лифты будут работать в автоматическом режиме, а спустя 10-15 лет в нашем распоряжении уже будет от шести до восьми таких устройств, достаточно безопасных, чтобы транспортировать людей".
Истоки идеи
Сложность в том, что высота подобного сооружения должна составлять до 100 000 км - это больше, чем два земных экватора. Соответственно, конструкция должна быть достаточно прочной, чтобы выдержать собственный вес. На Земле просто нет материала с необходимыми прочностными характеристиками.
Но некоторые ученые думают, что эту проблему можно будет решить уже в текущем столетии. Крупная японская строительная компания объявила о том, что собирается соорудить космический лифт к 2050 г. А американские исследователи недавно создали новый алмазоподобный материал на основе нанонитей из сжатого бензола, расчетная прочность которого может сделать космический лифт реальностью еще при жизни многих из нас.
Впервые концепция космического лифта была рассмотрена в 1895 г. Константином Циолковским. Российский ученый, вдохновленный примером недавно построенной Эйфелевой башни в Париже, занялся исследованием физических аспектов строительства гигантской башни, при помощи которой можно было бы доставлять космические корабли на орбиту без использования ракет. Позднее, в 1979 г., эту тему упомянул писатель-фантаст Артур Кларк в романе "Фонтаны рая" - его главный герой строит космический лифт, схожий по конструкции с обсуждаемыми сейчас проектами.
Вопрос в том, как воплотить идею в жизнь. “Мне нравится дерзость концепции космического лифта, - говорит Кевин Фонг, основатель Центра высотной, космической и экстремальной медицины при Университетском колледже Лондона. - Я могу понять, почему она кажется людям такой привлекательной: возможность добираться до низких орбит Земли недорого и безопасно открывает для нас всю внутреннюю область Солнечной системы".
Проблемы безопасности
Однако построить космический лифт будет непросто. "Начать с того, что трос необходимо изготовить из суперпрочного, но гибкого материала, обладающего необходимыми весовыми и плотностными характеристиками, чтобы поддерживать вес движущихся по нему аппаратов, и одновременно способного выдерживать постоянные поперечные воздействия. Сейчас такого материала просто не существует, - говорит Фонг. - Кроме того, строительство такого лифта потребует самого интенсивного использования космических кораблей и самого большого количества выходов в открытый космос за всю историю человечества".
По его словам, нельзя сбрасывать со счетов и проблемы безопасности: "Даже если нам удастся преодолеть огромные технические сложности, связанные с постройкой лифта, получившаяся конструкция будет представлять собой гигантскую натянутую струну, сводящую космические аппараты с орбит и постоянно подвергающуюся бомбардировке космическим мусором".
Смогут ли когда-нибудь туристы воспользоваться лифтом, чтобы отправиться в космос?
За последние 12 лет в мире опубликованы три подробных проекта космического лифта. Первый описан Брэдом Эдвардсом и Эриком Уэстлингом в книге "Космические лифты", вышедшей в 2003 г. Этот лифт предназначен для транспортировки 20-тонных грузов за счет энергии расположенных на Земле лазерных установок. Расчетная себестоимость перевозки - 150 долларов за килограмм, а стоимость проекта оценивается в 6 млрд долларов.
В 2013 г. академия IAA развила эту концепцию в собственном проекте, обеспечивающем повышенную защиту лифтовых кабинок от атмосферных явлений до высоты в 40 км., при достижении которой движение кабинок на орбиту должно происходить уже за счет солнечной энергии. Себестоимость транспортировки - 500 долларов за килограмм, а стоимость постройки первых двух таких лифтов - 13 млрд долларов.
В ранних концепциях космического лифта приводились разнообразные возможные решения проблемы космического противовеса, призванного удерживать трос в натянутом положении - в том числе предлагалось использовать в этих целях захваченный и доставленный на нужную орбиту астероид. В отчете IAA отмечается, что когда-нибудь такое решение, может быть, и удастся реализовать, но в ближайшем будущем это невозможно.
Плавучий "якорь"
Чтобы удерживать трос массой в 6300 тонн, противовес должен весить 1900 тонн. Частично его можно сформировать из космических кораблей и других вспомогательных аппаратов, которые будут использоваться для постройки лифта. Возможно также использование находящихся неподалеку отработавших спутников, отбуксировав их на новую орбиту.
Они также предлагают выполнить "якорь", крепящий трос к Земле, в виде плавучей платформы размером с крупный нефтеналивной танкер или авианосец, и разместить его неподалеку от экватора, с целью увеличения его несущей способности. В качестве оптимальной точки размещения "якоря" предлагается район в 1000 км на запад от Галапагосских островов, редко подверженный ураганам, торнадо и тайфунам.
Космический мусор можно было бы использовать в противовесе на верхнем конце троса космического лифта
Корпорация Obayashi - одна из пяти крупнейших строительных фирм Японии - в прошлом году объявила о планах по созданию космического лифта более прочной конструкции, по которому перемещались бы автоматические кабинки на магнитной подвеске. Подобная технология применяется на высокоскоростных железных дорогах. Более прочный трос необходим потому, что японский лифт предполагается использовать и для транспортировки людей. Стоимость проекта оценивается в 100 млрд долларов, при этом себестоимость транспортировки грузов на орбиту может составить 50-100 долларов за килограмм.
Хотя технических трудностей при строительстве подобного лифта, несомненно, будет предостаточно, на самом деле единственный элемент конструкции, который пока невозможно создать, - это сам трос, говорит Суон: "Единственная технологическая проблема, которую предстоит решить - подбор подходящего материала для изготовления троса. Все остальное мы можем построить уже сейчас".
Алмазные нити
На данный момент самым подходящим материалом для троса можно считать углеродные нанотрубки, созданные в лабораторных условиях в 1991 г. Эти цилиндрические структуры имеют предел прочности на разрыв в 63 гигапаскаля, то есть они примерно в 13 раз прочнее самой прочной стали.
Максимально достижимая длина таких нанотрубок постоянно увеличивается - в 2013 г. китайским ученым удалось довести ее до полуметра. Авторы доклада IAA прогнозируют, что к 2022 г. будет достигнута длина в километр, а к 2030 гг. можно будет создавать нанотрубки подходящей длины для использования в космическом лифте.
Тем временем в сентябре прошлого года появился новый сверхпрочный материал: в статье, опубликованной в научном журнале по материаловедению Nature Materials, группа ученых под руководством профессора химии Джона Бэддинга из Университета штата Пенсильвания сообщила о получении в лаборатории супертонких "алмазных нанонитей", которые могут оказаться даже прочнее, чем углеродные нанотрубки.
Ученые сжали жидкий бензол под давлением, превышающим атмосферное в 200 000 раз. Затем давление медленно понизили, и оказалось, что атомы бензола перегруппировались, создав высокоупорядоченную структуру из пирамидальных тетраэдров.
В результате образовались супертонкие нити, очень напоминающие по структуре алмаз. Хотя напрямую измерить их прочность невозможно из-за сверхмалых размеров, теоретические расчеты указывают на то, что эти нити могут оказаться более прочными, чем самые прочные из существующих синтетических материалов.
Снижение рисков
"Если мы научимся создавать алмазные нанонити или углеродные нанотрубки необходимой длины и с необходимыми качествами, можно быть практически уверенным в том, что они окажутся достаточно прочными для использования в космическом лифте", - говорит Бэддинг.
Впрочем, даже если удастся найти подходящий материал для троса, собрать конструкцию будет весьма непросто. Вероятнее всего, возникнут и трудности, связанные с обеспечением безопасности проекта, необходимого финансирования и грамотного разведения конкурирующих интересов. Однако Суона это не останавливает.
Так или иначе, человечество стремится в космос и готово тратить на это большие деньги
"Разумеется, мы столкнемся с большими сложностями, но проблемы приходилось решать и при строительстве первой трансконтинентальной железной дороги [в США], и при прокладке Панамского и Суэцкого каналов, - говорит он. - Потребуется много времени и денег, но, как и в случае с любым крупным проектом, просто нужно решать проблемы по мере их возникновения, одновременно с этим постепенно снижая возможные риски".
Даже Элон Маск не готов категорически отмести возможность создания космического лифта. "Не думаю, что на сегодня эта идея реализуема, но если кто-то сможет доказать обратное, будет здорово", - сказал он на прошлогодней конференции в Массачусеттском технологическом институте.
Замысел астроинженерного сооружения по выведению грузов на планетарную
орбиту или даже за её пределы.
Впервые подобную мысль высказал Константин Циолковский в 1895 году
, детальную разработку идея получила в трудах
Юрия Арцутанова. Гипотетическая конструкция основана на применении
троса, протянутого от поверхности
планеты к орбитальной
станции находящейся на ГСО.
Предположительно, такой способ в перспективе
может быть на порядки
дешевле использования ракет-носителей.
Трос удерживается одним концом на поверхности
планеты (Земли), а другим
- в неподвижной
над планетой точке выше геостационарной орбиты (ГСО) за счёт
центробежной силы. По тросу
поднимается подъёмник, несущий полезный груз. При подъёме
груз будет ускоряться за счёт
вращения Земли, что позволит на достаточно
большой высоте отправлять его за пределы
тяготения Земли.
От троса требуется чрезвычайно большая прочность на разрыв
в сочетании
с низкой
плотностью. Углеродные нанотрубки по теоретическим расчётам представляются подходящим материалом. Если допустить
пригодность их для
изготовления троса, то создание космического лифта является решаемой инженерной задачей, хотя и требует
использования передовых разработок и больших
затрат иного рода. Создание лифта оценивается в 7-12 млрд долларов США. НАСА уже
финансирует соответствующие разработки американского Института научных исследований, включая разработку подъёмника, способного самостоятельно двигаться по тросу.
Содержание [убрать]
1 Конструкция
1.1 Основание
1.2 Трос
1.2.1 Утолщение троса
1.3 Подъёмник
1.4 Противовес
1.5 Угловой момент, скорость и наклон
1.6 Запуск в космос
2 Строительство
3 Экономика
космического лифта
4 Достижения
5 Литература
6 Космический
лифт в различных
произведениях
7 См.
также
8 Примечания
9 Ссылки
9.1 Организации
9.2 Разное
Конструкция
Есть несколько вариантов конструкции. Почти все они включают основание (базу), трос (кабель), подъёмники и противовес.
Основание
Основание космического лифта - это место на поверхности
планеты, где прикреплён трос и начинается
подъём груза. Оно может
быть подвижным, размещённым на океанском
судне.
Преимущество подвижного основания - возможность совершения маневров для уклонения от ураганов
и бурь.
Преимущества стационарной базы - более дешёвые и доступные
источники энергии, и возможность
уменьшить длину троса. Разница в несколько
километров троса сравнительно невелика, но может
помочь уменьшить требуемую толщину его средней части и длину
части, выходящей за геостационарную
орбиту.
Трос
Трос должен быть изготовлен из материала
с чрезвычайно
высоким отношением предела прочности к удельной
плотности. Космический лифт будет экономически оправдан, если можно будет производить в промышленных
масштабах за разумную
цену трос плотности, сравнимой с графитом,
и прочностью
около 65–120 гигапаскалей.
Для сравнения, прочность большинства видов стали - около 1 ГПа,
и даже
у прочнейших
её видов
- не более
5 ГПа,
причём сталь тяжела. У гораздо
более лёгкого кевлара прочность в пределах
2,6-4,1 ГПа, а у кварцевого
волокна - до 20 ГПа
и выше.
Теоретическая прочность алмазных волокон может быть немногим выше.
Углеродные нанотрубки должны, согласно теории, иметь растяжимость гораздо выше, чем требуется для космического лифта. Однако технология их получения
в промышленных
количествах и сплетения
их в кабель
только начинает разрабатываться. Теоретически их прочность
должна быть более 120 ГПа,
но на практике
самая высокая растяжимость однослойной нанотрубки была 52 ГПа,
а в среднем
они ломались в диапазоне
30–50 ГПа.
Самая прочная нить, сплетённая из нанотрубок,
будет менее прочной, чем ее компоненты.
Исследования по улучшению чистоты материала трубок и по созданию разных их видов
продолжаются.
В большинстве проектов космического лифта применяются однослойные нанотрубки. У многослойных
выше прочность, но они
тяжелее, и их отношение
прочности к плотности
ниже. Возможный вариант - использовать соединение однослойных нанотрубок под высоким давлением. При этом
хотя и теряется
прочность из-за замещения
sp²-связи (графит, нанотрубки) на sp³-связь (алмаз), они будут лучше удерживаться в одном
волокне силами Ван-дер-Ваальса
и дадут
возможность производить волокна произвольной длины.[источник не указан
810 дней]
Дефекты кристаллической решётки снижают прочность нанотрубок
В эксперименте учёных из Университета
Южной Калифорнии (США) однослойные углеродные нанотрубки продемонстрировали удельную прочность, в 117 раз
превышающую показатели стали и в 30 -
кевлар. Удалось выйти на показатель
в 98,9 ГПа, максимальное значение длины нанотрубки составило 195 мкм.
Технология плетения таких волокон ещё только зарождается.
По заявлениям некоторых учёных, даже углеродные нанотрубки никогда не будут
достаточно прочны для изготовления троса космического лифта.
Эксперименты ученых из Технологического
университета Сиднея позволили создать графеновую бумагу. Испытания образцов внушают оптимизм: плотность материала в пять-шесть
раз ниже, чем у стали,
при этом прочность на разрыв
в десять
раз выше, чем у углеродистой
стали. При этом
графен является хорошим проводником электрического тока, что позволяет использовать его для передачи мощности подъемнику, в качестве
контактной шины.
Утолщение троса
Проверить информацию.
Космический лифт должен выдерживать по крайней мере свой вес, весьма немалый из-за длины
троса. Утолщение с одной
стороны повышает прочность троса, с другой
- прибавляет его вес, а следовательно
и требуемую
прочность. Нагрузка на него
будет различаться в разных
местах: в одних
случаях участок троса должен выдерживать вес сегментов, находящихся ниже, в других
- выдерживать центробежную силу, удерживающую верхние части троса на орбите.
Для удовлетворения
этому условию и для
достижения оптимальности троса в каждой
его точке, толщина его будет непостоянной.
Можно показать, что с учётом
гравитации Земли и центробежной
силы (но не учитывая
меньшее влияние Луны и Солнца),
сечение троса в зависимости
от высоты
будет описываться следующей формулой:
Здесь A ® - площадь сечения троса как функция расстояния r от центра
Земли.
В формуле используются следующие константы:
A0 - площадь сечения троса на уровне
поверхности Земли.
ρ - плотность материала троса.
s - предел прочности материала троса.
ω - круговая частота вращения Земли вокруг своей оси, 7,292×10−5 радиан в секунду.
r0 - расстояние между центром Земли и основанием
троса. Оно приблизительно
равно радиусу Земли, 6 378
км.
g0 - ускорение свободного падения у основания
троса, 9,780 м/с².
Это уравнение описывает трос, толщина которого сначала экспоненциально увеличивается, потом её рост
замедляется на высоте
нескольких земных радиусов, а потом
она становится постоянной, достигнув в конце
концов геостационарной орбиты. После этого толщина снова начинает уменьшаться.
Таким образом, отношение площадей сечений троса у основания
и на ГСО
(r = 42 164
км) есть:
Подставив сюда плотность и прочность
стали и диаметр
троса на уровне
Земли в 1 см,
мы получим
диаметр на уровне
ГСО в несколько
сот километров, что означает, что сталь и прочие
привычные нам материалы непригодны для строительства лифта.
Отсюда следует, что есть четыре способа добиться более разумной толщины троса на уровне
ГСО:
Использовать менее плотный материал. Поскольку плотность большинства твёрдых тел лежит в относительно
небольшом диапазоне от 1000 до
5000 кг/м³,
здесь вряд ли
получится чего-то
добиться.
Использовать более прочный материал. В этом
направлении в основном
и идут
исследования. Углеродные нанотрубки в десятки
раз прочнее лучшей стали, и они
позволят значительно уменьшить толщину троса на уровне
ГСО.
Поднять повыше основание троса. Из-за наличия
экспоненты в уравнении
даже небольшое поднятие основания позволит сильно понизить толщину троса. Предлагаются башни высотой до 100 км
, которые, кроме экономии на тросе,
позволят избежать влияния атмосферных процессов.
Сделать основание троса как можно тоньше. Он все
равно должен быть достаточно толстым, чтобы выдержать подъёмник с грузом,
так что минимальная толщина у основания
также зависит от прочности
материала. Тросу из углеродных
нанотрубок достаточно иметь у основания
толщину всего в один
миллиметр.
Ещё способ - сделать основание лифта подвижным. Движение даже со скоростью
100 м/с уже
даст выигрыш в круговой
скорости на 20% и сократит
длину кабеля на 20-25%, что облегчит его на 50 и более
процентов. Если же
«заякорить» кабель на сверхзвуковом[источник
не указан
664 дня]
самолёте, или поезде, то выигрыш в массе
кабеля уже будет измеряться не процентами,
а десятками
раз (но не учтены
потери на сопротивление
воздуха).
Подъёмник
Проверить информацию.
Необходимо проверить точность фактов и достоверность
сведений, изложенных в этой
статье.
На странице обсуждения должны быть пояснения.
Стиль этого раздела неэнциклопедичен или нарушает нормы русского языка.
Следует исправить раздел согласно стилистическим правилам Википедии.
Концептуальный рисунок космического лифта, поднимающегося через облака
Космический лифт не может
работать как обычный лифт (с движущимися
тросами), поскольку толщина его троса непостоянна. Большинство проектов предлагает использовать подъёмник, забирающийся вверх по неподвижному тросу, хотя предлагались также варианты использования небольших сегментированных подвижных тросов, протянутых вдоль основного троса.
Предлагаются различные способы конструкции подъёмников. На плоских
тросах можно использовать пары роликов, держащихся за счёт
силы трения. Другие варианты - движущиеся спицы с крючками
на пластинах,
ролики с выдвижными
крючками, магнитная левитация (маловероятна, поскольку на тросе
придётся закреплять громоздкие пути) и пр.[источник
не указан
661 день]
Серьёзная проблема конструкции подъёмника - источник энергии[источник не указан
661 день].
Плотность хранения энергии вряд ли
когда-либо
будет достаточно велика, чтобы подъёмнику хватило энергии на подъем
по всему кабелю. Возможные внешние источники энергии - лазерные или микроволновые лучи. Другие варианты - использование энергии торможения подъёмников, движущихся вниз; разница в температурах
тропосферы; ионосферный разряд и т.д.
Основной вариант[источник не указан
661 день]
(лучи энергии) обладает серьёзными проблемами, связанными с эффективностью
и диссипацией
тепла на обоих
концах, хотя, если оптимистично относиться к будущим
технологическим достижениям, он реализуем.
Подъёмники должны следовать на оптимальной
дистанции друг за другом,
чтобы минимизировать нагрузку на трос
и его
осцилляции и максимизировать
пропускную способность. Самая ненадёжная область троса - вблизи его основания; там не должно
находиться более одного подъёмника[источник не указан
661 день].
Подъёмники, движущиеся только вверх, позволят увеличить пропускную способность, но не дадут
использовать энергию торможения при движении вниз, а также
не смогут
возвращать людей на землю.
Кроме того, компоненты таких подъёмников должны использоваться на орбите
для других целей. В любом
случае, маленькие подъёмники лучше больших, потому что расписание их движения
будет более гибким, но они
накладывают больше технологических ограничений.
Кроме того, сама нить лифта будет постоянно испытывать на себе
действие как силы Кориолиса, так и атмосферных
потоков. Мало того,
поскольку «подъёмник» должен быть расположен выше высоты геостационарной орбиты, он будет
подвержен постоянным нагрузкам, в том
числе пиковым, например, рывковым[источник не указан
579 дней].
Тем не менее,
если вышеизложенные препятствия могут быть каким-либо
образом устранены, то космический лифт может быть реализован. Однако такой проект будет крайне дорогостоящим, но в будущем,
возможно, будет конкурировать с одноразовыми
и многоразовыми
космическим аппаратами[источник не указан
579 дней].
Противовес
В этой статье не хватает
ссылок на источники
информации.
Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена.
Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные
источники.
Эта отметка стоит на статье
с 13 мая
2011.
Противовес может быть создан двумя способами - путём привязки тяжёлого объекта (например, астероида) за геостационарной
орбитой или продолжения самого троса на значительное
расстояние за геостационарную
орбиту. Второй вариант пользуется большей популярностью в последнее
время, поскольку его легче осуществить, а кроме
того, с конца
удлинённого троса проще запускать грузы на другие
планеты, поскольку он обладает
значительной скоростью относительно Земли.
Угловой момент, скорость и наклон
Проверить информацию.
Необходимо проверить точность фактов и достоверность
сведений, изложенных в этой
статье.
На странице обсуждения должны быть пояснения.
Эта статья или раздел нуждается в переработке.
Пожалуйста, улучшите статью в соответствии
с правилами
написания статей.
В этой статье не хватает
ссылок на источники
информации.
Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена.
Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные
источники.
Эта отметка стоит на статье
с 13 мая
2011.
При движении подъёмника вверх лифт наклоняется на 1 градус,
поскольку верхняя часть лифта движется вокруг Земли быстрее, чем нижняя (эффект Кориолиса). Масштаб не сохранен
Горизонтальная скорость каждого участка троса растет с высотой
пропорционально расстоянию до центра
Земли, достигая на геостационарной
орбите первой космической скорости. Поэтому при подъёме груза ему нужно получить дополнительный угловой момент (горизонтальную скорость).
Угловой момент приобретается за счёт
вращения Земли. Сначала подъёмник движется чуть медленнее троса (эффект Кориолиса), тем самым «замедляя» трос и слегка
отклоняя его к западу.
При скорости
подъёма 200 км/ч
трос будет наклоняться на 1 градус.
Горизонтальная компонента натяжения в невертикальном
тросе тянет груз в сторону,
ускоряя его в восточном
направлении (см. диаграмму)
- за счёт
этого лифт приобретает дополнительную скорость. По третьему
закону Ньютона трос замедляет Землю на небольшую
величину.
В то же
время влияние центробежной силы заставляет трос вернуться в энергетически
выгодное вертикальное положение, так что он будет
находиться в состоянии
устойчивого равновесия. Если центр
тяжести лифта будет всегда выше геостационарной орбиты независимо от скорости
подъёмников, он не упадет.
К моменту достижения грузом ГСО его угловой момент (горизонтальная скорость) достаточна для вывода груза на орбиту.
При спуске груза будет происходить обратный процесс, наклоняя трос на восток.
Запуск в космос
На конце троса высотой в 144 000
км тангенциальная составляющая скорости составит 10,93 км/с, что более чем достаточно, чтобы покинуть гравитационное поле Земли и запустить
корабли к Сатурну.
Если объекту
позволить свободно скользить по верхней части троса, его скорости хватит, чтобы покинуть Солнечную систему. Это произойдет
за счёт
перехода суммарного углового момента троса (и Земли)
в скорость
запущенного объекта.
Для достижения ещё больших скоростей можно удлинить трос или ускорить груз за счёт
электромагнетизма.
Строительство
Строительство ведётся с геостационарной
станции. Это единственное
место, где может причалить космический аппарат. Один конец
опускается к поверхности
Земли,натягиваясь силой притяжения. Другой, для уравновешивания,-
в противоположную
сторону, натягиваясь центробежной силой. Это означает,
что все материалы для строительства должны быть подняты на геостационарную
орбиту традиционным способом, независимо от места
назначения груза. То есть,
стоимость подъёма всего космического лифта на геостационарную
орбиту -
минимальная цена проекта.
Экономика космического лифта
Предположительно, космический лифт позволит намного снизить затраты на посылку
грузов в космос.
Строительство космических лифтов обойдётся дорого, но их операционные
расходы невелики, поэтому их разумнее
всего использовать в течение
длительного времени для очень больших объёмов груза. В настоящее
время рынок запуска грузов может быть недостаточно велик, чтобы оправдать строительство лифта, но резкое
уменьшение цены должно привести к большему
разнообразию грузов. Таким же
образом оправдывает себя прочая транспортная инфраструктура - шоссе и железные
дороги.
Стоимость разработки лифта сравнима со стоимостью
разработки космического челнока[источник не указан
810 дней].
Пока ещё
нет ответа на вопрос,
вернет ли
космический лифт вложенные в него
деньги или лучше будет вложить их в дальнейшее
развитие ракетной техники.
Не следует забывать о лимите
количества спутников-ретрансляторов на геостационарной
орбите: в настоящее
время международными соглашениями допускается 360 спутников
- один ретранслятор на угловой
градус, во избежание
помех при трансляции в полосе
Ku-частот.
Для C-частот
число спутников ограничено 180.
Таким образом, космический лифт минимально пригоден для массовых запусков на геостационарную
орбиту[источник не указан
554 дня]
и максимально
пригоден для освоения внешнего космоса и Луны
в частности.
Данное обстоятельство объясняет настоящую коммерческую несостоятельность проекта, так как основные финансовые затраты негосударственных организаций ориентированы на спутники-ретрансляторы,
занимающие либо геостационарную орбиту (телевидение, связь), либо более низкие орбиты (системы глобального позиционирования, наблюдения за природными
ресурсами и т.п.).
Однако лифт может быть гибридным проектом и помимо
функции доставки груза на орбиту
оставаться базой для других научно-исследовательских и коммерческих
программ, не связанных
с транспортом.
Достижения
В США с 2005 года
проводятся ежегодные соревнования Space Elevator Games, организованные фондом Spaceward при поддержке NASA. В этих
состязаниях существуют две номинации: «лучший трос» и «лучший робот (подъёмник)».
В конкурсе подъёмников робот должен преодолеть установленное расстояние, поднимаясь по вертикальному тросу со скоростью
не ниже
установленной правилами (в соревнованиях
2007 года
нормативы были следующими: длина троса - 100 м,
минимальная скорость - 2 м/с).
Лучший результат 2007 года
- преодолённое расстояние в 100 м
со средней
скоростью 1,8 м/с.
Общий призовой фонд соревнований Space Elevator Games в 2009 году
составлял 4 миллиона
долларов.
В конкурсе на прочность
троса участникам необходимо предоставить двухметровое кольцо из сверхпрочного
материала массой не более
2 грамм,
которое специальная установка проверяет на разрыв.
Для победы
в конкурсе
прочность троса должна минимум на 50% превосходить по этому показателю образец, уже имеющийся в распоряжении
у NASA.
Пока лучший
результат принадлежит тросу, выдержавшему нагрузку вплоть до 0,72 тонны.
В этих соревнованиях не принимает
участие компания Liftport Group, получившая известность благодаря своим заявлениям запустить космический лифт в 2018 году
(позднее этот срок был перенесён на 2031 год).
Liftport проводит собственные эксперименты, так в 2006 году
роботизированный подъёмник взбирался по прочному канату, натянутому с помощью
воздушных шаров. Из полутора
километров подъёмнику удалось пройти путь лишь в 460 метров.
Следующим этапом компания планирует провести испытания на тросе
высотой 3 км.
На соревнованиях Space Elevator Games с 4 по
6 ноября
2009 года
прошло состязание, организованное Spaceward Foundation и NASA,
в Южной
Калифорнии, на территории
центра Драйдена (Dryden Flight Research Center), в границах
знаменитой авиабазы Эдвардс. Зачётная длина троса составила 900 метров,
трос был поднят при помощи вертолета. Лидерство заняла компания LaserMotive представившая подъемник со скоростью
3,95 м/с, что очень близко к требуемой
скорости. Всю длину
троса лифт преодолел за 3 минуты
49 секунд,
на себе
лифт нес полезную нагрузку 0,4кг..
В августе 2010 года
компания LaserMotive провела демонстрацию своего последнего изобретения на AUVSI
Unmanned Systems Conference в Денвере,
штат Колорадо. Новый вид лазера поможет более экономично передавать энергию на большие
расстояния, лазер потребляет всего несколько ватт.
Литература
Юрий Арцутанов «В космос - на электровозе»,
газета «Комсомольская правда» от 31 июля
1960 года.
Александр Болонкин «Non-Rocket
Space Launch and Flight», Elsevier, 2006, 488 pgs.
http://www.scribd.com/doc/24056182
Космический лифт в различных
произведениях
Одно из знаменитых
произведений Артура Кларка, Фонтаны рая, основано на идее
космического лифта. Кроме того, космический лифт фигурирует и в заключительной
части его знаменитой тетралогии Космическая Одиссея (3001: Последняя одиссея).
В Battle Angel фигурирует циклопический космический лифт, на одном
конце которого находится Небесный Город Салем (для граждан) вместе с нижним
городом (для не-граждан),
а на другом
конце находится космический город Йеру. Аналогичная конструкция находится и на другой
стороне Земли.
В сериале «Звёздный путь: Вояджер» в эпизоде
3×19 «Rise» (Подъем) космический лифт помогает экипажу вырваться с планеты
с опасной
атмосферой.
В игре Civilization IV есть
космический лифт. Там он
- одно из поздних
«Больших чудес».
В фантастическом романе Тимоти Зана «Шелкопряд» («Spinneret», 1985) упоминается планета способная производить супер волокно. Одна из рас
заинтересовавшаяся планетой хотела получить это волокно именно для строительства космического лифта.
В дилогии Сергея Лукьяненко «Звёзды - холодные игрушки» одна из внеземных
цивилизаций в процессе
межзвёздной торговли поставила на Землю
сверхпрочные нити, которые могли бы
быть использованы для строительства космического лифта. Но внеземные
цивилизации настаивали исключительно на использовании
их по прямому назначению - для помощи при проведении родов.
В аниме Mobile Suit Gundam 00 присутствуют
три космических лифта, на них
так же
крепится кольцо из солнечных
батарей, что позволяет использовать космический лифт ещё и для
добычи электроэнергии.
В аниме Z.O.E. Dolores
присутствует космический лифт, а также
показано что может быть в случае
теракта.
В фантастическом романе Дж. Скальци «Обреченные на победу»
(англ. Scalzi, John. Old Man’s
War) системы космических лифтов активно используются на Земле,
многочисленных земных колониях и некоторых
планетах других высокоразвитых разумных рас для сообщения с причалами
межзвёздных кораблей.
В фантастическом романе Александра Громова «Завтра наступит вечность» сюжет построен вокруг факта существования космического лифта. Существует два устройства - источник и приемник,
которые посредством «энергетического луча» способны поднимать «кабину» лифта на орбиту.
В фантастическом романе Аластера Рейнольдса «Город Бездны» дается подробное описание строения и функционирования
космического лифта, описан процесс его разрушения (в результате
теракта).
В фантастическом романе Терри Пратчетта «Страта» присутствует «Линия» -
сверхдлинная искусственная молекула, используемая в качестве
космического лифта.
Упоминается в песне
группы Звуки Му «Лифт на небо»
Космический лифт упоминается в аниме-сериале
Кровь Триединства, в нём
противовесом служит космический корабль «Arc».
В самом начале игры Sonic Colors, можно видеть, как Соник и Теилз
поднимаются на космическом
лифте, чтобы попасть в Парк
Доктора Эггмана
См. также
Космическая пушка
Пусковая петля
Космический фонтан
Примечания
http://galspace.spb.ru/nature.file/lift.html Космический лифт и нанотехнологии
В космос - на лифте!
// KP.RU
Орбиты космического лифта Общественно-политический и научно-популярный
журнал «Российский космос» № 11, 2008
Углеродные нанотрубки на два
порядка прочнее стали
MEMBRANA | Мировые новости | Нанотрубки не выдержат
космический лифт
Новая графеновая бумага оказалась прочнее стали
Лемешко Андрей Викторович. Космический лифт Лемешко А.В./
Space lift Lemeshko A.V
en:Satellite television#Technology
Лифт на небо
поставил рекорды с прицелом
на будущее
Разработан лазер, который сможет питать космические лифты
LaserMotive to Demonstrate Laser-Powered
Helicopter at the AUVSI’s Unmanned Systems North America 2010
Одно из серьезных препятствий к реализации многих звездных проектов состоит в том, что из-за громадных размеров и веса корабли невозможно построить на Земле. Некоторые ученые предлагают собирать их в открытом космосе, где благодаря невесомости астронавты смогут легко поднимать и ворочать невероятно тяжелые предметы. Но сегодня критики справедливо указывают на запредельную стоимость космической сборки. К примеру, для полной сборки Международной космической станции потребуется около 50 запусков шаттла, а ее стоимость с учетом этих полетов приближается к 100 млрд долл. Это самый дорогой научный проект в истории, но строительство в открытом космосе межзвездного космического парусника или корабля с прямоточной воронкой обошлось бы во много раз дороже.
Но, как любил говорить писатель-фантаст Роберт Хайнлайн, в случае если вы можете подняться над Землей на 160 км, вы уже на полпути к любой точке Солнечной системы. Это потому, что при любом запуске первые 160 км, когда ракета стремится вырваться из пут земного притяжения, ʼʼсъедаютʼʼ львиную долю стоимости. После этого корабль, можно сказать, уже в состоянии добраться хоть до Плутона, хоть дальше.
Один из способов кардинально сократить в будущем стоимость полетов - построить космический лифт. Идея забраться на небо по веревке не нова - взять хотя бы сказку ʼʼДжек и бобовое зернышкоʼʼ; сказка сказкой, но если вывести конец веревки в космос, идея вполне могла бы воплотиться в реальность. В этом случае центробежной силы вращения Земли оказалось бы достаточно, чтобы нейтрализовать силу тяжести, и веревка никогда не упала бы на землю. Она волшебным образом поднималась бы вертикально вверх и исчезала в облаках.
(Представьте себе шарик, который вы крутите на веревочке. Кажется, что на шарик не действует сила тяжести; дело в том, что центробежная сила толкает его прочь от центра вращения. Точно так же очень длинная веревка может висеть в воздухе благодаря вращению Земли.) Держать веревку не потребуется, вращения Земли будет достаточно. Теоретически человек мог бы залезть по такой веревке и подняться прямо в космос. Иногда мы просим студентов-физиков рассчитать натяжение такой веревки. Несложно показать, что такого натяжения не выдержит даже стальной трос; именно в связи с этим долгое время считалось, что космический лифт реализовать невозможно.
Первым из ученых, кто всерьез заинтересовался проблемой космического лифта͵ стал русский ученый-провидец Константин Циолковский. В 1895 ᴦ. под впечатлением от Эйфелевой башни он вообразил башню, которая бы поднималась прямо в космическое пространство и соединяла Землю с парящим в космосе ʼʼзвездным замкомʼʼ. Строить ее предполагалось снизу вверх, начиная с Земли, откуда инженеры должны были бы медленно возводить к небесам космический лифт.
В 1957 ᴦ. русский ученый Юрий Арцутанов предложил новое решение: строить космический лифт обратным порядком, сверху вниз, начиная из космоса. Автор представил себе спутник на геостационарной орбите на расстоянии 36 000 км от Земли - с Земли он при этом будет казаться неподвижным; с этого спутника предлагалось опустить на Землю трос, а затем закрепить его в нижней точке. Проблема в том, что трос для космического лифта должен был бы выдерживать натяжение примерно в 60-100 ГПа. Сталь рвется при натяжении примерно в 2 ГПа, что лишает идею всякого смысла.
Более широкая аудитория смогла познакомиться с идеей космического лифта позже; в 1979 ᴦ. вышел роман Артура Кларка ʼʼФонтаны раяʼʼ, а в 1982 ᴦ. - роман Роберта Хайнлайна ʼʼПятницаʼʼ. Но поскольку прогресс в данном направлении застопорился, о ней забыли.
Ситуация резко изменилась, когда химики изобрели углеродные нанотрубки. Интерес к ним резко возрос после публикации в 1991 ᴦ. работы Сумио Иидзимы из компании Nippon Electric. (Надо сказать, что о существовании углеродных нано-трубок было известно еще с 1950-х гᴦ., но долгое время на них не обращали внимания.) Нанотрубки гораздо прочнее, но при этом гораздо легче стальных тросов. Строго говоря, по прочности они даже превосходят уровень, необходимый для космического лифта. По мнению ученых, волокно из углеродных нанотрубок должно выдерживать давление 120 ГПа, что заметно выше крайне важно го минимума. После этого открытия попытки создания космического лифта возобновились с новой силой.
Б 1999 ᴦ. было опубликовано серьезное исследование NASA; в нем рассматривался космический лифт в виде ленты шириной примерно один метр и длиной около 47 000 км, способный доставить на орбиту вокруг Земли полезный груз весом около 15 т. Реализация подобного проекта мгновенно и полностью изменила бы экономическую сторону космических путешествий. Стоимость доставки грузов на орбиту разом уменьшилась бы в 10 000 раз; такую перемену иначе как революционной не назовешь.
Сегодня доставка одного фунта груза на околоземную орбиту стоит не меньше 10 000 долл. Так, каждый полет шаттла обходится примерно в 700 млн долл. Космический лифт сбил бы стоимость доставки до 1 долл. за фунт. Такое радикальное удешевление космической программы могло бы полностью изменить наши взгляды на космические путешествия. Простым нажатием кнопки можно было бы запустить лифт и подняться в открытый космос за сумму, соответствующую по стоимости, скажем, билету на самолет.
Но, прежде чем строить космический лифт, на котором можно будет без труда подняться в небеса, нам предстоит преодолеть очень серьезные препятствия. Сегодня самое длинное волокно из углеродных нанотрубок, полученное в лаборатории, по длине не превосходит 15 мм. Для космического лифта потребуются тросы из нанотрубок длиной в тысячи километров. Конечно, с научной точки зрения это чисто техническая проблема, но решить ее крайне важно, а она может оказаться упрямой и сложной. Тем не менее многие ученые убеждены, что на овладение технологией производства длинных тросов из углеродных нанотрубок нам хватит нескольких десятилетий.
Вторая проблема состоит по сути в том, что из-за микроскопических нарушений структуры углеродных нанотрубок получение длинных тросов может оказаться вообще проблематичным. По оценке Никола Пуньо из Туринского политехнического института͵ если хотя бы один атом в углеродной нанотрубке окажется не на своем месте, прочность трубки может сразу уменьшиться на 30%. В целом дефекты на атомном уровне могут лишить трос из нанотрубок 70% прочности; при этом допустимая нагрузка окажется ниже того минимума гигапаскалей, без которых невозможно построить космический лифт.
Стремясь подстегнуть интерес частных предпринимателей к разработке космического лифта͵ NASA объявило два отдельных конкурса. (За образец был взят конкурс Ansari X-Prize с призом в 10 млн долл. Конкурс успешно подогрел интерес предприимчивых инвесторов к созданию коммерческих ракет, способных поднимать пассажиров к самой границе космического пространства; объявленную премию получил в 2004 ᴦ. корабль SpaceShipOne.\"7d Конкурсы NASA носят названия Beam Power Challenge и Tether Challenge.
Чтобы выиграть первый из них, команда исследователей должна создать механическое устройство, способное поднять груз весом не менее 25 кг (включая собственный вес) вверх по тросу (подвешенному, скажем, на стреле подъемного крана) со скоростью 1 м/с на высоту 50 м. Возможно, задача кажется несложной, но проблема в том, что это устройство не должно использовать топливо, аккумуляторы или электрический кабель. Вместо этого робот-подъемник должен получать питание от солнечных батарей, солнечных рефлекторов, лазеров или микроволнового излучения, т. е. из тех источников энергии, которыми удобно пользоваться в космосе.
Чтобы победить в конкурсе Tether Challenge, команда должна представить двухметровые куски троса весом не более двух граммов каждый; при этом такой трос должен выдерживать нагрузку на 50% большую, чем лучший образец предыдущего года. Цель этого конкурса -стимулировать исследования по разработке сверхлегких материалов, достаточно прочных, чтобы их можно было протянуть на 100 000 км в космос. Победителей ждут премии размером 150 000,40 000 и 10 000 долл. (Чтобы подчеркнуть сложность задачи, в 2005 ᴦ. - первом году конкурса - премия не была присуждена никому.)
Безусловно, работающий космический лифт способен резко изменить космическую программу, но и у него есть свои недостатки. Так, траектория движения спутников по околоземной орбите постоянно сдвигается относительно Земли (потому что Земля под ними вращается). Это означает, что со временем любой из спутников может столкнуться с космическим лифтом на скорости 8 км/с; этого будет более чем достаточно, чтобы порвать трос. Для предотвращения подобной катастрофы в будущем придется либо предусматривать на каждом спутнике небольшие ракеты, которые дали бы ему возможность обойти лифт, либо снабдить сам трос небольшими ракетами, чтобы он мог уходить с траектории спутников.
Вместе с тем, проблемой могут стать столкновения с микрометеоритами - ведь космический лифт поднимется далеко за пределы земной атмосферы, которая в большинстве случаев защищает нас от метеоров. Поскольку предсказать подобные столкновения невозможно, космический лифт придется снабдить дополнительной защитой и, возможно, даже отказоустойчивыми резервными системами. Проблему могут представлять собой и такие атмосферные явления, как ураганы, приливные волны и штормы.
В 21 веке лифты перестают быть просто механизмами, поднимающими грузы на определенную высоту. С увеличением скорости и грузоподъемности, лифты превращаются скорее в транспортные средства.
В пример можно предложить автомобильного гиганта из Японии, компанию Mitsubishi. Ее инженеры разработали лифт, способный подниматься на скорости в 60 км/ч. Но как вы сейчас убедитесь – и это не предел.
Безусловно, такие лифты предназначены для самых высоких зданий мира – небоскребов. И не имеет значения, в какой стране находится здание, главное, чтобы лифт работал. А каким еще образом можно поднять людей на высоту в 50 этажей? А в 100? Если скорость подъема останется прежней – то время будет течь невероятно медленно. Поэтому мощность лифтов увеличивается с каждым днем.
Лучшие в этом деле – японцы. Компания Obayashi Corporation, поразмыслив, объявила, что для нее небоскребы – далеко не предел. Инженеры компании создают лифт в космос. Время создания – около 40 лет. Скорее всего, к 2050-му году грандиозная постройка будет завершена.
Планируется сделать кабину в лифте максимально вместительной, дабы поднимать несколько десятков человек. Люди будут подниматься до того момента, пока не окажутся в космосе. Технологически это возможно. Ведь инженеры из Японии разработали специальный трос, сделанный из углеродных нанотрубок. Материал этот почти в два десятка раз крепче и прочнее, чем самая прочная в мире сталь, об этом можно посмотреть документальные фильмы онлайн. Причем лифт будет подниматься на скорости в 200 км/ч, что означает достижение высоты в 36 тыс. километров уже через неделю.
Сложно сказать, кто выделит деньги на подобный проект. Ведь разработки космического лифта ведутся уже долгие годы, начиная с теорий по этому поводу – в начале 20-го века.
Обычно столь амбициозные проекты берут в свои руки работники НАСА, однако у них сейчас, как и у США в целом, огромные проблемы в экономической сфере.
Потянут ли японцы такой мегапроект? Сможет ли он окупить себя и принести реальную прибыль? На эти вопросы мы ответить не сумеем. Однако сам факт, что японцы думают категориями в десятки лет вперед, в очередной раз напоминает нам о том, что планирование – это не самая сильная черта русского менталитета.
Пока в Японии так популяризируют науку – можно не опасаться за их технологический сектор, тесно связанный с маркетингом и экономикой, что в свою очередь питает науку.
Японцы построят лифт в космос к 2050 году
Это устройство будет способно доставлять людей и груз к космической станции, которая также появится в будущем
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 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.
Лет пятьдесят назад люди считали, что к нашему времени космические полеты будут такими же доступными, как в их года поездки на общественном транспорте. К сожалению, эти надежды не сбылись. Но, возможно, уже в 2050-му году в космос можно будет добраться на лифте – концепт этого транспортного средства представила японская компания Obayashi Corporation.
Лифты бывают разные! Есть обычный лифт, есть лифт в ванной, есть лифт внутри аквариума, а компания Obayashi Corporation обещает через несколько десятилетий запустить лифт в космос! На самом деле, созданием подобных технологий занимается сразу несколько научных и инженерских групп по всему миру, курируемых космическим агентством NASA. Однако, по мнению японцев, процесс этот происходит очень медленно, поэтому в Obayashi Corporation решили заняться независимой от других разработкой космического лифта.
Главное достижение конкурсов от NASA заключается в том, что они доказали саму возможность создания космического лифта. Obayashi Corporation же обещает запустить это необычное транспортное средство уже к 2050-му году!
Этот лифт будет вести с Земли на космическую станцию, находящуюся на высоте 36 тысяч километров. А вот длина троса составит 96 тысяч километров. Нужно это для того, чтобы создать орбитальный противовес. В дальнейшем он может быть использован для продления маршрута лифта.
Новость Ученые готовы построить алмазный лифт в космос вы можете читать на ваших телефонах, iPad, iPhone и Android и других устройствах.
Ученые из Университета штата Пенсильвания обнаружили способ создания сверхтонких нанонитей из алмазов, которые идеально могли бы подойти для подъема космического лифта до Луны. Эксперты и ранее предполагали, что алмазные нанонити могут оказаться идеальным материалом для создания троса для лифта в космос.
Команда ученых, которой руководит профессор химии Джон Бэддинг, создавала для изолированных молекул бензола чередующиеся циклы давления в жидкой среде. Специалисты были поражены полученным результатом, когда атомы углерода собрались в упорядоченную и аккуратно построенную цепочку. Ученые создали нанонити в 20 тысяч раз меньше, чем человеческий волос. Однако именно алмазные цепочки могут являться самым прочным материалом на Земле.
Совсем недавно команда из Университета технологий Квинсленда в Австралии смоделировала макет алмазных нанонитей с помощью широкомасштабных молекулярно-динамических исследований. Физики пришли к выводу, что подобный материал в перспективе гораздо более гибкий, чем считалось ранее, если правильно подобрать молекулярную структуру.
Ученые предполагали, что удлинение алмазной нити может в итоге сделать получаемый материал весьма хрупким, но исследования доказали обратное. Поэтому нанонити из углерода имеют большие шансы для космического использования, в том числе и в качестве троса для лифта на Луну, концепция которого впервые была предложена еще в 1895 году.
Источники: spaceon.ru, www.bfm.ru, dlux.ru, news.ifresh.ws, mirkosmosa.ru
Путешественник во времени
Космический отель Наутилус
Европейский Союз. Сбывшееся пророчество
Подводные склады
Пирамида Пепи I
Область между Дашуром и основным комплексом пирамид Саккары принято называть Южной Саккарой. Здесь находятся две группы пирамид, одна из которых...
Преподобный Лаврентий Черниговский о конце времен и грядущем антихристе. Енох и Илия
Преподобный Лаврентий Черниговский предупреждал, что воцарению антихриста будет предшествовать всемирное голосование и перепись: “Будет время, когда будут ходить и...
Solar Walk - 3D модель Солнечной системы
Solar Walk - 3D Solar System model - это 3D-модель солнечной системы, которая позволяет Вам перемещаться в пространстве и...
Азовское море
Этому уникальному водоему с лечебной йодистой водой насчитывается миллион лет. Пожалуй, настало время ближе с ним познакомиться. Какие же тайны...