Tänapäeval pole kosmoseuuringud lihtsalt ülemaailmne idee, see on eesmärk, mille poole iga riik ja nende koalitsioonid tervikuna püüdlevad. Kosmose edasiseks uurimiseks, aga ka planeetide edukaks koloniseerimiseks on vaja intensiivset tehnoloogiate arendamist, mis võib viia uute kosmoses liikumisvahendite, vahendite ja meetodite esilekerkimiseni. Selliste tehnoloogiate arendamisele kaasaaitavaid katseid tehakse sellistes orbitaaljaamades nagu ISS või Tiangong.

Sel põhjusel on muljetavaldav osa tänapäeva astronautika valdkonna teadusuuringutest suunatud nende jaamade ja nende meeskonna tööviljakuse suurendamisele, samuti jaamade käitamise ja inimressursi ülalpidamise kulude vähendamisele. Järgmisena käsitleme selle valdkonna üht ambitsioonikamat ja mastaapsemat projekti – kosmoselifti.

Kosmoselifti ehitamise peamine eesmärk on vähendada lasti Maa orbiidile toimetamise kulusid. Fakt on see, et mis tahes lasti toimetamine orbitaaljaama transpordikosmoselaevade abil on üsna kulukas. Näiteks üks NASA transpordilaevadest, mille on välja töötanud SpaceX - Dragon, nõuab stardikulu umbes 133 miljonit dollarit, samal ajal kui viimase missiooni (SpaceX CRS-9) ajal laaditi laev 5000 naela (2268 kg). Seega, kui arvutate ühe naela maksumuse, on see 58,6 tuhat dollarit 1 kg kohta.

Kunstniku mulje kosmoseliftist

Vaatamata kriisile ja sanktsioonide sõjale on tsiviliseeritud, majanduslikult arenenud riikides suur huvi astronautika vastu. Seda soodustavad edusammud raketiteaduse arengus ning Maa-lähedase kosmose, Päikesesüsteemi planeetide ja selle perifeeria uurimisel kosmoselaevade abil. Kosmosevõistlusega liitub üha rohkem osariike. Hiina ja India kuulutavad valjuhäälselt välja oma ambitsioonid universumit uurida. Venemaa, USA ja Euroopa riiklike struktuuride monopol lendudel väljaspool Maa atmosfääri on saamas minevikku. Ettevõtted näitavad üles kasvavat huvi inimeste ja lasti kosmoseorbiidile toimetamise vastu. Ilmunud on ettevõtteid, mille eesotsas on kosmosesse armunud entusiastid. Nad arendavad nii uusi kanderakette kui ka uusi tehnoloogiaid, mis võimaldavad teha hüppe universumi uurimisel. Ideid, mida just eile peeti teostamatuks, kaalutakse tõsiselt. Ja see, mida peeti ulmekirjanike palavikulise fantaasia viljaks, on nüüd üks võimalikest lähitulevikus elluviidavatest projektidest.

Üks selline projekt võiks olla kosmoselift.

Kui realistlik see on? Sellele küsimusele püüdis vastata BBC ajakirjanik Nick Fleming artiklis “Elevator in Orbit: Science Fiction or a Matter of Time?”, mis on suunatud kosmosehuviliste ette.

Lift orbiidile: ulme või aja küsimus?

Tänu kosmoseliftidele, mis suudavad inimesi ja lasti Maa pinnalt orbiidile toimetada, võib inimkond loobuda keskkonnale kahjulike rakettide kasutamisest. Kuid sellise seadme loomine pole lihtne, nagu avastas BBC Future'i korrespondent.

Mis puutub uute tehnoloogiate arengu prognoosidesse, siis paljud peavad valitsusvälise teadussektori ühe liidri, miljonär Elon Muski autoriteeti, kes tuli välja Hyperloopi ideega. kiirus torujuhtme reisijateveo projekt Los Angelese ja San Francisco vahel (reisiaeg võtab vaid 35 minutit). Kuid on projekte, mida isegi Musk peab praktiliselt võimatuks. Näiteks kosmoselifti projekt.

"See on tehniliselt liiga keerukas ülesanne. On ebatõenäoline, et kosmoseliftit tegelikkuses luua saab," ütles Musk eelmisel sügisel Massachusettsi Tehnoloogiainstituudis toimunud konverentsil. Tema arvates on lihtsam ehitada silda Los Angelese ja Tokyo vahele kui ehitada orbiidile lift.

Idee saata inimesi ja lasti kosmosesse kapslite sees, mis libisevad mööda hiiglaslikku kaablit, mida hoiab paigal Maa pöörlemine, pole uus. Sarnaseid kirjeldusi võib leida ulmekirjanike, näiteks Arthur C. Clarke'i teostest. Seda kontseptsiooni pole aga praktikas veel teostatavaks peetud. Võib-olla on usk, et suudame selle ülikeerulise tehnilise probleemi lahendada, tegelikult lihtsalt enesepettus?

Kosmoselifti entusiastid usuvad, et selle ehitamine on täiesti võimalik. Nende hinnangul on mürgisel kütusel töötavad raketid iganenud, inimestele ja loodusele ohtlik ning ülemäära kallis kosmosetranspordi vorm. Pakutud alternatiiviks on sisuliselt orbiidile asetatud raudteeliin – ülitugev kaabel, mille üks ots on kinnitatud Maa pinnale, teine ​​aga vastukaalule, mis paikneb geosünkroonsel orbiidil ja ripub seetõttu pidevalt Maa pinna ühe punkti kohal. . Liftikabiinidena kasutataks mööda kaablit üles-alla liikuvaid elektriseadmeid. Kosmoseliftidega saab lasti kosmosesse saatmise kulusid vähendada 500 dollarini kilogrammi kohta – see näitaja on praegu ligikaudu 20 000 dollarit kilogrammi kohta, selgub Rahvusvahelise Astronautikaakadeemia (IAA) värskest raportist.

Kosmoseliftide entusiastid juhivad tähelepanu rakettide orbiidile saatmise tehnoloogiate kahjulikkusele

"See tehnoloogia avab fenomenaalsed võimalused, see annab inimkonnale juurdepääsu päikesesüsteemile," ütleb rahvusvahelise kosmoseliftide konsortsiumi ISEC president ja IAA raporti kaasautor Peter Swan. "Ma arvan, et esimesed liftid hakkavad tööle automaatrežiimis ja 10 pärast 15 aasta jooksul on meie käsutuses kuus kuni kaheksa sellist seadet, mis on inimeste transportimiseks piisavalt ohutud.

Idee päritolu

Raskus seisneb selles, et sellise konstruktsiooni kõrgus peab olema kuni 100 000 km - see on rohkem kui kaks maa ekvaatorit. Sellest lähtuvalt peab konstruktsioon olema piisavalt tugev, et oma raskust taluda. Maal lihtsalt pole vajalike tugevusomadustega materjali.

Kuid mõned teadlased arvavad, et seda probleemi saab lahendada juba käesoleval sajandil. Jaapani suur ehitusettevõte teatas, et kavatseb ehitada 2050. aastaks kosmoselifti. Ameerika teadlased on hiljuti loonud kokkusurutud benseeni nanofilamentidel põhineva uue teemanditaolise materjali, mille tugevus võib muuta kosmoselift paljudes reaalsuseks. meie eludest.

Kosmoselifti kontseptsiooni käsitles esmakordselt 1895. aastal Konstantin Tsiolkovski. Hiljuti Pariisis ehitatud Eiffeli tornist inspireeritud vene teadlane asus uurima füüsikat, kuidas ehitada hiiglaslikku torni, mis suudaks kosmoselaevu orbiidile viia ilma rakette kasutamata. Hiljem, 1979. aastal, mainis ulmekirjanik Arthur C. Clarke seda teemat oma romaanis “Paradiisi purskkaevud” – tema peategelane ehitab kosmoselifti, mis on disainilt sarnane praegu arutlusel olevatele projektidele.

Küsimus on selles, kuidas idee ellu viia. "Mulle meeldib kosmoselifti kontseptsiooni jultumus," ütleb Londoni ülikooli kolledži kõrguse, kosmose ja ekstreemmeditsiini keskuse asutaja Kevin Fong. "Ma saan aru, miks inimesed seda nii atraktiivseks peavad: võimalus odavalt ja ohutult madalale Maa orbiidile sõita avab meie jaoks kogu sisemise päikesesüsteemi."

Turvaprobleemid

Kosmoselifti ehitamine ei saa aga olema lihtne. "Alustuseks peab tross olema valmistatud ülitugevast, kuid painduvast materjalist, millel on vajalikud kaalu- ja tihedusomadused, et toetada sellel liikuvate sõidukite raskust ja samal ajal taluda pidevaid külgjõude. Seda materjali praegu lihtsalt ei eksisteeri,“ ütleb Fong. „Lisaks nõuaks sellise lifti ehitamine inimkonna ajaloos kõige intensiivsemat kosmoselaevade kasutamist.

Tema sõnul ei saa tähelepanuta jätta ka ohutusprobleeme: „Isegi kui meil õnnestub lifti ehitamisega kaasnevatest tohututest tehnilistest raskustest üle saada, on tekkiv struktuur hiiglaslik venitatud nöör, mis ajab kosmoselaevad orbiidilt välja ja mida pidevalt pommitab kosmosepraht. ”

Kas turistid saavad kunagi kosmosesse reisimiseks kasutada lifti?

Viimase 12 aasta jooksul on üle maailma avaldatud kolm üksikasjalikku kosmoselifti kavandit. Esimest kirjeldavad Brad Edwards ja Eric Westling 2003. aastal avaldatud raamatus “Kosmoseliftid”. See lift on ette nähtud 20 tonni lasti transportimiseks, kasutades Maal asuvate laserseadmete energiat. Transpordi hinnanguline maksumus on 150 dollarit kilogrammi kohta ja projekti maksumus on hinnanguliselt 6 miljardit dollarit.

2013. aastal töötas IAA Akadeemia selle kontseptsiooni oma projektis välja, pakkudes liftikabiinide kõrgendatud kaitset atmosfäärinähtuste eest kuni 40 km kõrgusele, misjärel peaks kabiinide orbiidile liikumine toimuma päikeseenergia jõul. Transpordikulu on 500 dollarit kilogrammi kohta ja kahe esimese sellise lifti ehitamise maksumus on 13 miljardit dollarit.

Varasemad kosmoseliftide kontseptsioonid pakkusid välja mitmesuguseid võimalikke lahendusi kosmose vastukaalu probleemile, et hoida kaablit pingul, sealhulgas kasutades asteroidi, mis püütakse kinni ja viiakse orbiidile. IAA raport märgib, et selline lahendus võib kunagi teoks saada, kuid lähiajal pole see võimalik.

drog"

6300 tonni kaaluva kaabli toetamiseks peab vastukaal kaaluma 1900 tonni. See võib olla osaliselt moodustatud kosmoselaevadest ja muudest abiseadmetest, mida lifti ehitamiseks kasutatakse. Samuti on võimalik kasutada lähedalasuvaid kulutatud satelliite, pukseerides need uuele orbiidile.

Samuti teevad nad ettepaneku teha "ankur", mis kinnitab kaabli Maa külge, suure naftatankeri või lennukikandja suuruse ujuvplatvormina ja asetada see ekvaatori lähedusse, et suurendada selle kandevõimet. Ankru optimaalseks asukohaks pakutakse Galapagose saartest 1000 km läänes asuvat piirkonda, mis on harva allutatud orkaanidele, tornaadodele ja taifuunidele.

Kosmoseprahti võiks kasutada vastukaaluna kosmoselifti kaabli ülemises otsas

Obayashi Corp., üks Jaapani viiest suurimast ehitusfirmast, teatas eelmisel aastal kavatsusest ehitada tugevam kosmoselift, mis kannaks automatiseeritud maglevisõite. Sarnast tehnoloogiat kasutatakse kiirraudteel. Tugevamat kaablit on vaja, sest väidetavalt kasutatakse Jaapani lifti inimeste transpordiks. Projekti maksumuseks hinnatakse 100 miljardit dollarit, samas kui kauba orbiidile toimetamine võib olla 50-100 dollarit kilogrammi kohta.

Kuigi sellise lifti ehitamisel on kahtlemata palju tehnilisi väljakutseid, siis ainus konstruktsioonielement, mida veel ehitada ei saa, on kaabel ise, ütleb Swan: „Ainus tehnoloogiline probleem, mis tuleb lahendada, on kaabli valmistamiseks õige materjali leidmine. See on kõik."

Teemantniidid

Praegu on sobivaimaks kaablimaterjaliks süsiniknanotorud, mis loodi laboritingimustes aastal 1991. Nende silindriliste konstruktsioonide tõmbetugevus on 63 gigapaskalit ehk need on umbes 13 korda tugevamad kui tugevaim teras.

Selliste nanotorude maksimaalne saavutatav pikkus kasvab pidevalt – 2013. aastal õnnestus Hiina teadlastel see suurendada poole meetrini. IAA raporti autorid ennustavad, et kilomeetrini jõutakse 2022. aastaks ja 2030. aastaks. Võimalik on luua sobiva pikkusega nanotorusid kasutamiseks kosmoseliftis.

Samal ajal, eelmise aasta septembris, ilmus uus ülitugev materjal: materjaliteaduse ajakirjas Nature Materials avaldatud artiklis teatas Pennsylvania osariigi ülikooli keemiaprofessori John Beddingi juhitud teadlaste meeskond üliõhukeste "teemant-nanoniitide" tootmisest aastal. labor, mis võib olla isegi tugevam kui süsiniknanotorud.

Teadlased on vedelat benseeni kokku surunud atmosfäärirõhust 200 000 korda kõrgemal. Seejärel rõhku alandati aeglaselt ja selgus, et benseeni aatomid paiknesid ümber, luues püramiidsete tetraeedrite väga järjestatud struktuuri.

Selle tulemusena moodustusid üliõhukesed niidid, mis oma struktuurilt olid teemandiga väga sarnased. Kuigi nende tugevust ei saa nende üliväikese suuruse tõttu otseselt mõõta, näitavad teoreetilised arvutused, et need niidid võivad olla tugevamad kui kõige tugevamad saadaolevad sünteetilised materjalid.

Riski vähendamine

"Kui suudame valmistada õige pikkuse ja kvaliteediga teemant-nanojuhtmeid või süsinik-nanotorusid, võime olla üsna kindlad, et need on piisavalt tugevad, et neid kosmoseliftis kasutada," ütleb Bedding.

Kuid isegi kui teil õnnestub kaabli jaoks sobiv materjal leida, on konstruktsiooni kokkupanek väga keeruline. Tõenäoliselt tekivad raskused seoses projekti ohutuse tagamisega, vajaliku rahastamisega ja konkureerivate huvide nõuetekohase haldamisega. See aga Luike ei peata.

Nii või teisiti pürgib inimkond kosmose poole ja on valmis selle peale palju raha kulutama

"Muidugi seisame silmitsi suurte raskustega, kuid probleemid tuli lahendada esimese transkontinentaalse raudtee ehitamisel [Ameerika Ühendriikides] ning Panama ja Suessi kanali rajamisel," ütleb ta raha, kuid nagu iga suure projekti puhul, tuleb probleemid lahendada niipea, kui need tekivad, vähendades samal ajal järk-järgult võimalikke riske.

Isegi Elon Musk pole valmis kosmoselifti loomise võimalust kategooriliselt kõrvale heitma. "Ma ei usu, et see idee on täna teostatav, kuid kui keegi suudab tõestada vastupidist, oleks see suurepärane," ütles ta eelmisel aastal MIT-i konverentsil.

Idee astrotehnilisest struktuurist lasti viimiseks planeedi orbiidile või isegi sellest kaugemale. Esimest korda väljendas sellist ideed Konstantin Tsiolkovski 1895. aastal, seda mõtet arendati üksikasjalikult Juri Artsutanovi töödes. Hüpoteetiline disain põhineb planeedi pinnalt GEO-s asuva orbitaaljaamani venitatud kaabli kasutamisel. Eeldatavasti võib see meetod tulevikus olla kanderakettide kasutamisest suurusjärgus odavam.
Kaabli ühest otsast hoitakse tsentrifugaaljõu toimel planeedi (Maa) pinnal ja teisest otsast geostatsionaarse orbiidi (GSO) kohal asuvas statsionaarses punktis planeedi kohal. Kasulikku koormat kandev lift tõuseb mööda trossi. Tõusmisel kiireneb koormus Maa pöörlemise tõttu, mis võimaldab seda piisavalt kõrgel kõrgusel Maa gravitatsioonist kaugemale saata.
Kaabel nõuab äärmiselt suurt tõmbetugevust koos väikese tihedusega. Teoreetiliste arvutuste kohaselt tunduvad süsiniknanotorud olevat sobiv materjal. Kui eeldada nende sobivust kaabli valmistamiseks, siis kosmoselifti loomine on lahendatav insenertehniline probleem, kuigi eeldab arenenud arenduste kasutamist ja teistsuguseid suuri kulutusi. Lifti loomist hinnatakse 7-12 miljardile USA dollarile. NASA rahastab juba sellega seotud arendusi Ameerika Teadusuuringute Instituudis, sealhulgas kaablit mööda iseseisvalt liikuva lifti väljatöötamist.
Sisu [eemalda]
1 Disain
1.1 Vundament
1.2 Kaabel
1.2.1 Kaabli paksendamine
1.3 Tõstke
1.4 Vastukaal
1.5 Nurkmoment, kiirus ja kalle
1.6 Kosmosesse startimine
2 Ehitus
3 Kosmoselifti ökonoomika
4 saavutusi
5 Kirjandus
6 Kosmoselift erinevates töödes
7 Vt ka
8 Märkused
9 Lingid
9.1 Organisatsioonid
9.2 Mitmesugust
Disain

Disainivalikuid on mitu. Peaaegu kõik need sisaldavad alust (alus), kaablit (kaablit), tõstukeid ja vastukaalu.
Alus
Kosmoselifti alus on koht planeedi pinnal, kuhu kinnitatakse kaabel ja algab lasti tõstmine. See võib olla mobiilne, asetatud ookeanilaevale.
Liigutatava aluse eeliseks on võimalus sooritada manöövreid orkaanide ja tormide eest kõrvalehoidmiseks. Statsionaarse aluse eelised on odavamad ja kättesaadavamad energiaallikad ning võimalus vähendada kaabli pikkust. Mõne kilomeetri kaabli vahe on suhteliselt väike, kuid võib aidata vähendada selle keskosa vajalikku paksust ja väljaulatuva osa pikkust geostatsionaarseks orbiit.
Kaabel
Kaabel peab olema valmistatud materjalist, millel on äärmiselt kõrge tõmbetugevuse ja erikaalu suhe. Kosmoselift on majanduslikult põhjendatud, kui tööstuslikus mastaabis on võimalik mõistliku hinnaga toota grafiidiga võrreldava tihedusega ja u. 65–120 gigapaskalit.
Võrdluseks võib öelda, et enamiku terasetüüpide tugevus on umbes 1 GPa ja isegi kõige tugevamate tüüpide tugevus ei ületa 5 GPa ja teras on raske. Palju kergema kevlari tugevus jääb vahemikku 2,6-4,1 GPa ja kvartskiu tugevus on kuni 20 GPa ja rohkem. Teemantkiudude teoreetiline tugevus võib olla veidi suurem.
Süsiniknanotorude venitatavus peaks teooria kohaselt olema palju suurem kui kosmoselifti jaoks vajalik. Kuid tehnoloogia nende tööstuslikes kogustes tootmiseks ja kaabliteks kudumiseks alles hakkab välja töötama. Teoreetiliselt peaks nende tugevus olema üle 120 GPa, kuid praktikas oli ühe seinaga nanotoru suurim pikenemine 52 GPa ja keskmiselt purunesid need vahemikus 30–50 GPa. Nanotorudest kootud tugevaim niit on nõrgem kui selle komponendid. Uuringud torumaterjali puhtuse parandamiseks ja erinevat tüüpi torude loomiseks jätkuvad.
Enamik kosmoseliftide projekte kasutab ühe seinaga nanotorusid. Mitmekihilised on suurema tugevusega, kuid raskemad ning väiksema tugevuse ja tiheduse suhe. Võimalik variant on kasutada ühe seinaga nanotorude kõrgsurve sidumist. Kuigi sel juhul kaob tugevus sp²-sideme (grafiit, nanotorud) asendamise tõttu sp³-sidemega (teemant), hoiavad need van der Waalsi jõud paremini ühes kius ja võimaldavad toota kiude. suvalise pikkusega [allikas pole märgitud 810 päeva].

Kristallvõre defektid vähendavad nanotorude tugevust
Lõuna-California ülikooli (USA) teadlaste katses näitasid ühe seinaga süsinik-nanotorud 117 korda suuremat eritugevust kui terasel ja 30 korda suuremat kui Kevlaril. Võimalik saavutada väärtus 98,9 GPa, nanotoru pikkuse maksimaalne väärtus oli 195 μm.
Selliste kiudude kudumise tehnoloogia on alles lapsekingades.
Mõnede teadlaste sõnul pole isegi süsinik-nanotorud kunagi piisavalt tugevad, et teha kosmoselifti kaablit.
Teadlaste katsed Tehnoloogilisest Sydney ülikool võimaldas luua grafeenpaberit. Näidistestid on julgustavad: materjali tihedus on viis kuni kuus korda väiksem kui terasel, samas kui tõmbetugevus on kümme korda suurem kui süsinikterasel. Samas on grafeen hea elektrivoolu juht, mis võimaldab seda kasutada võimsuse edastamiseks liftile, kontaktsiinina.
Kaabli paksenemine

Kontrollige teavet.

Kosmoselift peab kandma vähemalt oma raskust, mis on kaabli pikkuse tõttu arvestatav. Paksenemine ühelt poolt suurendab kaabli tugevust, teisalt lisab selle kaalu ja seega ka vajalikku tugevust. Sellele avaldatav koormus on erinevates kohtades erinev: mõnel juhul peab rihma osa kandma allpool asuvate segmentide raskust, mõnel juhul peab see vastu pidama tsentrifugaaljõule, mis hoiab rihma ülemisi osi orbiidil. Rahuldama sellesse tingimusesse ja kaabli optimaalsuse saavutamiseks igas punktis on selle paksus muutuv.
Võib näidata, et võttes arvesse Maa gravitatsiooni ja tsentrifugaaljõudu (kuid arvestamata Kuu ja Päikese väiksemat mõju), kirjeldatakse kaabli kõrgusest sõltuvat ristlõiget järgmise valemiga:

Siin on A ® kaabli ristlõike pindala funktsioonina kaugusest r Maa keskpunktist.
Valem kasutab järgmisi konstante:
A0 on kaabli ristlõikepindala Maa pinna tasemel.
ρ on kaabli materjali tihedus.
s on kaabli materjali tõmbetugevus.
ω on Maa pöörlemissagedus ümber oma telje, 7,292 × 10-5 radiaani sekundis.
r0 on kaugus Maa keskpunkti ja kaabli aluse vahel. See on ligikaudu võrdne Maa raadiusega, 6378 km.
g0 on raskuskiirendus kaabli põhjas, 9,780 m/s².
See võrrand kirjeldab lõast, mille paksus suureneb kõigepealt eksponentsiaalselt, seejärel aeglustub selle kasv mitme Maa raadiuse kõrgusel ja seejärel muutub see konstantseks, jõudes lõpuks geostatsionaarsele orbiidile. Pärast seda hakkab paksus uuesti vähenema.
Seega on kaabli ristlõikepindade suhe aluses ja GSO-s (r = 42 164 km):
Asendades siin terase tiheduse ja tugevuse ning kaabli läbimõõdu maapinnal 1 cm, saame läbimõõduks GSO tasemel mitusada kilomeetrit, mis tähendab, et teras ja muud meile tuttavad materjalid ei sobi kaabli ehitamiseks. lift.
Sellest järeldub, et GSO tasemel kaabli mõistlikuma paksuse saavutamiseks on neli võimalust:
Kasutage vähem tihedat materjali. Kuna enamiku tahkete ainete tihedus jääb suhteliselt väikesesse vahemikku 1000–5000 kg/m³, on ebatõenäoline, et siin midagi saavutatakse.
Kasutage vastupidavamat materjali. Teadustöö käib peamiselt selles suunas. Süsiniknanotorud on kümneid kordi tugevamad kui parim teras ja need vähendavad oluliselt kaabli paksust GSO tasemel.
Tõstke kaabli alus kõrgemale. Kuna võrrandis on eksponentsiaal, vähendab isegi aluse kerge tõstmine oluliselt kaabli paksust. Pakutakse kuni 100 km kõrgusi torne, mis lisaks kaabli säästmisele väldivad atmosfääriprotsesside mõju.
Tee kaabli põhi võimalikult õhukeseks. See peab siiski olema piisavalt paks, et koormatud tõstet toetada, nii et minimaalne paksus aluse juures sõltub ka materjali tugevusest. Süsiniknanotorudest valmistatud kaabel peab olema põhjas vaid ühe millimeetri paksune.
Teine võimalus on muuta lifti põhi teisaldatavaks. Liikumine isegi kiirusega 100 m/s annab juba 20% juurde ringkiirust ja vähendab kaabli pikkust 20-25%, mis muudab selle kergemaks 50% või rohkemgi. Kui "ankurdate" kaabli ülehelikiirusel [allikas pole määratud 664 päeva] lennukis või rongis, siis kaabli massi kasvu ei mõõdeta enam protsentides, vaid kümnetes kordades (kuid kadusid ei võeta arvesse vastupanu eestõhk).
Lift

Kontrollige teavet.
On vaja kontrollida selles artiklis esitatud faktide õigsust ja teabe usaldusväärsust.
Jutulehel peaks olema selgitus.

Selle jaotise stiil on mitteentsüklopeediline või rikub vene keele norme.
Jaotis tuleks parandada vastavalt Vikipeedia stiilireeglitele.

Kontseptuaalne joonistus läbi pilvede tõusvast kosmoseliftist
Kosmoselift ei saa töötada nagu tavaline lift (liikuvate kaablitega), kuna selle kaabli paksus ei ole konstantne. Enamik projekte kasutab tõstukit, mis ronib mööda fikseeritud kaablit üles, kuigi on pakutud ka väikeseid segmenteeritud liikuvaid kaableid, mis kulgevad mööda peakaablit.
Liftide ehitamiseks pakutakse välja erinevaid meetodeid. Lamedate kaablite puhul saate kasutada rullide paare, mida hoiab paigal hõõrdumine. Muud võimalused on liikuvad kodarad koos konksudega plaatidel, rullid ülestõstetavate konksudega, magnetlevitatsioon (ebatõenäoline, kuna kaabli külge tuleb kinnitada tülikad teed) jne [allikas täpsustamata 661 päeva]
Tõsine probleem lifti konstruktsioonis on energiaallikas [allikas täpsustamata 661 päeva]. Energia salvestamise tihedus ei ole tõenäoliselt kunagi piisavalt kõrge, et liftil oleks piisavalt energiat kogu trossi ronimiseks. Võimalikud välised energiaallikad on laser- või mikrolainekiired. Muud võimalused on allapoole liikuvate liftide pidurdusenergia kasutamine; troposfääri temperatuuride erinevus; ionosfäärilahendus jne. Peamine valik [allikas pole täpsustatud 661 päeva] (energiakiired) on seotud tõsiste probleemidega tõhususega ja soojuse hajumist mõlemas otsas, kuigi kui olla tulevaste tehnoloogiliste edusammude suhtes optimistlik, on see teostatav.
Liftid peaksid järgnema üksteisele optimaalsel kaugusel, et minimeerida kaabli koormust ja selle võnkumisi ja maksimeerida läbilaskevõime. Kaabli kõige ebausaldusväärsem ala on selle aluse lähedal; ei tohiks olla rohkem kui üks tõste [allikas pole täpsustatud 661 päeva]. Liftid, mis liiguvad ainult üles, suurendavad võimsust, kuid ei lase alla liikumisel kasutada pidurdusenergiat ega suuda inimesi maapinnale tagasi tuua. Lisaks tuleb selliste liftide komponente orbiidil kasutada ka muudel eesmärkidel. Igal juhul on väikesed liftid paremad kui suured, kuna nende ajakava on paindlikum, kuid need seavad rohkem tehnoloogilisi piiranguid.
Lisaks kogeb lifti niit ise pidevalt nii Coriolise jõu kui ka atmosfäärivoolude mõju. Veelgi enam, kuna "tõstuk" peab asuma geostatsionaarse orbiidi kõrgusest kõrgemal, alluvad sellele pidevad koormused, sealhulgas tippkoormused, näiteks tõmblused [allikas pole täpsustatud 579 päeva].
Kui aga ülaltoodud takistused on kuidagi kõrvaldatavad, saab kosmoselifti realiseerida. Selline projekt saab aga olema ülikallis, kuid võib tulevikus konkureerida ühe- ja korduvkasutatavate kosmoselaevadega [allikas täpsustamata 579 päeva].
Vastukaal

Selles artiklis puuduvad lingid teabeallikatele.
Teave peab olema kontrollitav, vastasel juhul võidakse see kahtluse alla seada ja kustutada.
Saate seda artiklit redigeerida, et lisada linke autoriteetsetele allikatele.
See märk on olnud artiklil alates 13. maist 2011.
Vastukaalu saab luua kahel viisil - kinnitades raske objekti (näiteks asteroidi) geostatsionaarsest kaugemale orbiit või sideme enda jätkumine märkimisväärse vahemaa tagant geostatsionaarseks orbiit. Teine võimalus on viimasel ajal populaarsemaks muutunud, kuna seda on lihtsam teostada ja lisaks on pikliku kaabli otsast lihtsam koormat teistele planeetidele suunata, kuna sellel on Maa suhtes märkimisväärne kiirus.
Nurkmoment, kiirus ja kalle

Kontrollige teavet.
On vaja kontrollida selles artiklis esitatud faktide õigsust ja teabe usaldusväärsust.
Jutulehel peaks olema selgitus.

See artikkel või jaotis vajab ülevaatamist.
Palun täiustage artiklit vastavalt artiklite kirjutamise reeglitele.

Selles artiklis puuduvad lingid teabeallikatele.
Teave peab olema kontrollitav, vastasel juhul võidakse see kahtluse alla seada ja kustutada.
Saate seda artiklit redigeerida, et lisada linke autoriteetsetele allikatele.
See märk on olnud artiklil alates 13. maist 2011.

Kui lift liigub ülespoole, kaldub lift 1 kraadi, kuna lifti ülemine osa liigub ümber Maa kiiremini kui alumine osa (Coriolise efekt). Skaalat ei salvestatud
Kaabli iga lõigu horisontaalne kiirus suureneb koos kõrgusega proportsionaalselt kaugusega Maa keskpunktist, ulatudes geostatsionaarselt esimese põgenemiskiiruse orbiit. Seetõttu peab ta koorma tõstmisel saama täiendavat nurkhoogu (horisontaalne kiirus).
Nurkmoment tekib Maa pöörlemise tõttu. Esialgu liigub tõstuk trossist veidi aeglasemalt (Coriolise efekt), “aeglustab” seeläbi trossi ja nihutab seda veidi läände. Tõusukiirusel 200 km/h kaldub tross 1 kraadi võrra. Pinge horisontaalne komponent mittevertikaalselt kaabel tõmbab koormat küljele, kiirendades seda ida suunas (vt skeemi) - tänu sellele omandab lift lisakiirust. Newtoni kolmanda seaduse järgi aeglustab kaabel Maad vähesel määral.
Samal ajal sunnib tsentrifugaaljõu mõju kaablit pöörduma tagasi energeetiliselt soodsasse vertikaalasendisse, nii et see on stabiilses tasakaalus. Kui lifti raskuskese on alati geostatsionaarsest orbiidist kõrgemal, olenemata liftide kiirusest, siis see ei lange.
Selleks ajaks, kui last jõuab GEO-le, on selle nurkimment (horisontaalne kiirus) piisav, et lasti orbiidile saata.
Koorma langetamisel toimub vastupidine protsess, kallutades kaablit itta.
Lenda kosmosesse
Kaabli otsas 144 000 km kõrgusel saab kiiruse tangentsiaalseks komponendiks 10,93 km/s, mis on enam kui piisav, et Maa gravitatsiooniväljast lahkuda ja laevu Saturnile saata. Kui objektil lastakse vabalt mööda rihma ülaosa libiseda, oleks sellel piisavalt kiirust, et päikesesüsteemist välja pääseda. See juhtub kaabli (ja Maa) kogu nurkimpulsi ülemineku tõttu käivitatud objekti kiirusele.
Veelgi suurema kiiruse saavutamiseks saate kaablit pikendada või koormust elektromagnetismi abil kiirendada.
Ehitus

Ehitus käib geostatsionaarsest jaamad. See on ainus asi koht, kus kosmoselaev saab maanduda. Üks ots laskub Maa pinnale, mida venitab gravitatsioonijõud. Teine, jaoks tasakaalustamine, - vastupidises suunas küljel, mida tõmmatakse tsentrifugaaljõuga. See tähendab, et kõik ehitusmaterjalid tuleb üles tõsta geostatsionaarseks orbiidil traditsioonilisel viisil, olenemata kauba sihtkohast. Ehk siis kogu kosmoselifti tõstmise kulud geostatsionaarseks orbiit - projekti miinimumhind.
Kosmoselifti ökonoomika

Eeldatavasti vähendab kosmoselift tunduvalt kauba kosmosesse saatmise kulusid. Kosmoseliftid on kallid ehitada, kuid nende kasutuskulud on madalad, mistõttu on neid kõige parem kasutada pika aja jooksul väga suurte kaubamahtude jaoks. Praegu ei pruugi veoste vettelaskmise turg olla piisavalt suur, et lifti ehitamist õigustada, kuid järsk hinnalangus peaks kaasa tooma koormate mitmekesisuse suurenemise. Samamoodi õigustab end ka muu transporditaristu – maanteed ja raudteed.
Lifti arendamise kulud on võrreldavad kosmosesüstiku väljatöötamise kuludega [allikas pole täpsustatud 810 päeva]. Küsimusele, kas kosmoselift toob sellesse investeeritud raha tagasi või oleks parem investeerida raketitehnoloogia edasiarendamisse, pole siiani vastust.
Me ei tohiks unustada releesatelliitide arvu piirangut geostatsionaarselt orbiit: praegu lubavad rahvusvahelised lepingud 360 satelliiti – üks transponder nurkkraadi kohta, et vältida häireid Ku-sagedusalas edastamisel. C-sageduste puhul on satelliitide arv piiratud 180-ga.
Seega on kosmoselift massistartide jaoks minimaalselt sobiv geostatsionaarseks orbiit [allikas täpsustamata 554 päeva] ja sobib kõige paremini kosmose ja eriti Kuu uurimiseks.
See asjaolu selgitab projekti tegelikku ärilist ebaõnnestumist, kuna valitsusväliste organisatsioonide peamised rahalised kulud on suunatud satelliitide edastamiseks, hõivavad kas geostatsionaarset orbiiti (televisioon, side) või madalamaid orbiite (globaalsed positsioneerimissüsteemid, loodusvarade vaatlus jne).
Lift võib aga olla hübriidprojekt ja lisaks lasti orbiidile toimetamise funktsioonile jääda aluseks teistele transpordiga mitteseotud teadus- ja kommertsprogrammidele.
Saavutused

Alates 2005. aastast toimub Ameerika Ühendriikides iga-aastane Space Elevator Games võistlus, mida korraldab NASA toel Spaceward Foundation. Nendel võistlustel on kaks kategooriat: “parim tross” ja “parim robot (lift)”.
Tõstevõistlusel peab robot ületama määratud distantsi, ronides mööda vertikaalset trossi kiirusega, mis ei ole väiksem kui reeglites ette nähtud. (võistlustel 2007. aastal olid normid järgmised: kaabli pikkus - 100 m, minimaalne kiirus - 2 m/s). 2007. aasta parim tulemus oli 100 m distantsi läbimine keskmise kiirusega 1,8 m/s.
2009. aasta Space Elevator Games võistluse auhinnafond oli kokku 4 miljonit dollarit.
Köiejõuvõistlusel tuleb osalejatele varustada kahemeetrine rõngas valmistatud raskeveokitest materjal, mis ei kaalu rohkem kui 2 grammi ja mille purunemist kontrollib spetsiaalne paigaldus. Võistluse võitmiseks peab kaabli tugevus selles indikaatoris olema vähemalt 50% suurem kui NASA-le juba kättesaadav näidis. Seni parima tulemuse pärineb kuni 0,72 tonnist koormust talunud kaabel.
Konkursil ei osale Liftport Group, mis kogus kurikuulsuse väitega käivitada kosmoselift 2018. aastal (hiljem lükati tagasi 2031. aastasse). Liftport teeb oma katseid, näiteks 2006. aastal ronis robottõstuk õhupallide abil välja venitatud tugevale köiele. Poolteist kilomeetrist suutis tõstuk läbida vaid 460 meetrit. Järgmises etapis plaanib ettevõte katsetada 3 km kõrgust kaablit.
Spaceward Foundationi ja NASA korraldatud võistlus Space Elevator Games toimus 4. novembrist 6. novembrini 2009 Lõuna-Californias Drydeni lennuuuringute keskuses kuulsa Edwardsi õhuväebaasi piires. Trossi katsepikkus oli 900 meetrit, kaabel tõsteti helikopteriga. Juhtimise võttis LaserMotive, kes esitles tõstukit kiirusega 3,95 m/s, mis on väga lähedal nõutavale kiirusele. Lift läbis kogu kaabli pikkuse 3 minuti 49 sekundiga. Lift kandis 0,4 kg kandevõimet.
2010. aasta augustis demonstreeris LaserMotive oma uusimat leiutist AUVSI mehitamata süsteemide konverentsil Colorados Denveris. Uut tüüpi laser aitab säästlikumalt edastada energiat pikki vahemaid. Laser tarbib vaid paar vatti.
Kirjandus

Juri Artsutanov "Kosmosesse - elektriveduril" ajaleht "Komsomolskaja Pravda" 31. juulil 1960. a.
Aleksander Bolonkin “Mitteraketi kosmosesaatmine ja lend”, Elsevier, 2006, 488 lk. http://www.scribd.com/doc/24056182
Kosmoselift erinevates töödes

Üks Arthur C. Clarke’i kuulsatest teostest, The Fountains of Paradise, põhineb kosmoselifti ideel. Lisaks ilmub kosmoselift ja finaalis osad tema kuulsast tetraloogiast Kosmoseodüsseia (3001: The Final Odyssey).
Battle Angelil on kükloobi kosmoselift, mille ühes otsas on Salemi taevalinn (kodanikele) koos madalama linnaga (mittekodanike jaoks) ja teises otsas on kosmoselinn Yeru. Sarnane struktuur asub ka teisel pool Maad.
Star Trek: Voyageri episoodis 3x19 "Tõus" aitab kosmoselift meeskonnal ohtliku atmosfääriga planeedilt põgeneda.
Civilization IV on kosmoselift. Seal on ta üks hilisematest “Suurtest imedest”.
Timothy Zahni ulmeromaan "Siidiuss" (1985) mainib planeeti, mis on võimeline tootma superkiudu. Üks planeedist huvitatud rassist soovis seda kiudu hankida spetsiaalselt kosmoselifti ehitamiseks.
Sergei Lukjanenko diloogias “Tähed on külmad mänguasjad” tarnis üks maaväline tsivilisatsioon tähtedevahelise kaubanduse protsessis Maale ülitugevaid niite, mida saaks kasutada kosmoselifti ehitamiseks. Kuid maavälised tsivilisatsioonid nõudsid eranditult kasutamisel neid sihtotstarbeliselt – sünnituse ajal abistamiseks.
Animes Mobile Suit Gundam 00 on nende külge kinnitatud ka päikesepaneelide rõngas, mis võimaldab kosmoselifti kasutada elektri tootmiseks.
Anime Z.O.E. Dolores on kosmoselift ja see näitab ka seda, mis võib juhtuda terrorirünnaku korral.
J. Scalzi (ing. Scalzi, John. Old Man's War) ulmeromaanis “Võidule määratud” kasutatakse kosmoseliftide süsteeme aktiivselt Maal, paljudel maistel kolooniatel ja mõnel teiste kõrgelt arenenud intelligentsete rasside planeetidel suhtlemiseks tähtedevaheliste laevade kaid.
Aleksander Gromovi ulmeromaanis “Homme saab igavik” on süžee üles ehitatud kosmoselifti olemasolu fakti ümber. Seal on kaks seadet - allikas ja vastuvõtja, mis "energiakiire" abil on võimelised tõstma lifti "kabiini" orbiidile.
Alastair Reynoldsi fantaasiaromaan "Kuristiku linn" kirjeldab struktuuri üksikasjalikult ja toimimine kosmoselift, kirjeldatakse selle hävimisprotsessi (terrorirünnaku tagajärjel).
Terry Pratchetti ulmeromaanis Strata on Line, ülipikk tehismolekul, mida kasutatakse kosmoseliftina.
Mainitud grupi Zvuki Mu laulus “Lift taevasse”
Kosmoselift on mainitud animesarjas Trinity Blood, mille vastukaaluks on kosmoselaev Arc.
Mängu Sonic Colors alguses võib näha, kuidas Sonic and Tails kosmoseliftiga Dr. Eggmani parki pääseb.
Vaata ka

Kosmose relv
Alusta silmust
Kosmose purskkaev
Märkmed

http://galspace.spb.ru/nature.file/lift.html Kosmoselift ja nanotehnoloogia
Kosmosesse – liftiga! // KP.RU
Kosmoselift tiirleb sotsiaalpoliitilisel orbiidil ja populaarteadus Vene kosmoseajakiri nr 11, 2008
Süsiniknanotorud on terasest kaks suurusjärku tugevamad
MEMBRANA | Maailma uudised | Nanotorud ei ela kosmoseliftis
Uus grafeenpaber osutub terasest tugevamaks
Lemeško Andrei Viktorovitš. Kosmoselift Lemeshko A.V./ Kosmoselift Lemeshko A.V.
et:Satelliittelevisioon#Tehnoloogia
Lift taevasse püstitab tulevikku silmas pidades rekordeid
On välja töötatud laser, mis võib toita kosmoselifteid
LaserMotive laseri jõul töötava helikopteri demonstreerimiseks AUVSI mehitamata süsteemides Põhja-Ameerikas 2010

Üheks tõsiseks takistuseks paljude tähtprojektide elluviimisel on see, et nende tohutute mõõtmete ja kaalu tõttu ei saa laevu Maa peale ehitada. Mõned teadlased teevad ettepaneku koguda neid avakosmosesse, kus tänu kaaluta olemisele saavad astronaudid kergesti tõsta ja liigutada uskumatult raskeid esemeid. Kuid täna osutavad kriitikud õigustatult ruumi kokkupaneku ülikõrgetele kuludele. Näiteks Rahvusvahelise Kosmosejaama täielikuks kokkupanekuks on vaja umbes 50 süstikut ja selle maksumus koos nende lendudega läheneb 100 miljardile dollarile Tegemist on ajaloo kõige kallima teadusprojektiga, kuid tähtedevahelise kosmosepurjeka ehitamine või ramjet-laev avakosmoses maksaks lehter kordades rohkem.

Kuid nagu ulmekirjanik Robert Heinlein armastas öelda, et kui suudate tõusta 160 km kõrgusele Maast, olete juba poolel teel päikesesüsteemi mis tahes punkti. Selle põhjuseks on asjaolu, et iga stardi korral "söövad" esimesed 160 km, kui rakett püüab gravitatsioonisidemetest pääseda, lõviosa kuludest. Pärast seda on laev, võib öelda, juba võimeline jõudma kas Pluutoni või kaugemalegi.

Üks võimalus lendude kulusid tulevikus oluliselt vähendada on kosmoselift ehitamine. Idee köie abil taevasse ronida pole uus - võtke näiteks muinasjutt “Jack ja oavars”; muinasjutt on muinasjutt, aga kui nööriots kosmosesse viia, võib see idee ka teoks saada. Sel juhul piisaks Maa pöörlemise tsentrifugaaljõust raskusjõu neutraliseerimiseks ja köis ei kukuks kunagi maapinnale. Ta tõuseks võluväel vertikaalselt ja kaoks pilvedesse.

(Kujutage ette palli, mida keerutate nööril. Gravitatsioon ei paista palli mõjutavat; tõsiasi on see, et tsentrifugaaljõud lükkab selle pöörlemiskeskmest eemale. Samamoodi võib rippuda väga pikk köis õhus Maa pöörlemise tõttu.) Ei ole vaja köit kinni hoida, piisab Maa pöörlemisest. Teoreetiliselt võiks inimene sellisele köiele ronida ja otse kosmosesse tõusta. Mõnikord palume füüsikatudengitel sellise nööri pinge välja arvutada. On lihtne näidata, et isegi terastross ei talu sellist pinget; Sellega seoses arvati pikka aega, et kosmoselift ei ole võimalik.

Esimene teadlane, kes kosmoselifti probleemi vastu tõsiselt huvi tundis, oli vene teadlane-visionäär Konstantin Tsiolkovski. Aastal 1895 ᴦ. Eiffeli tornist inspireerituna kujutas ta ette torni, mis tõuseks otse avakosmosesse ja ühendaks Maa kosmoses hõljuva "tähelossiga". See pidi olema ehitatud alt üles, alustades Maast, kust insenerid ehitavad aeglaselt kosmoselifti taevasse.

Aastal 1957 ᴦ. Vene teadlane Juri Artsutanov pakkus välja uue lahenduse: ehitada kosmoselift vastupidises järjekorras, ülalt alla, alustades kosmosest. Autor kujutas satelliiti ette geostatsionaarsel orbiidil Maast 36 000 km kaugusel – Maa pealt näiks see liikumatuna; sellelt satelliidilt tehti ettepanek langetada kaabel Maale ja seejärel kinnitada see madalaimas punktis. Probleem on selles, et kosmoselifti kaabel peaks taluma umbes 60-100 GPa pinget. Teras puruneb umbes 2 GPa pinge juures, mis kaotab idee eesmärgi.

Laiemale publikule tutvustati kosmoselifti ideed hiljem; aastal 1979 ᴦ. Ilmus Arthur C. Clarke'i romaan "Paradiisi purskkaevud" ja 1982. a. - Robert Heinleini romaan “Reede”. Kuid kuna areng selles suunas on seiskunud, on see unustatud.

Olukord muutus dramaatiliselt, kui keemikud leiutasid süsiniknanotorud. Huvi nende vastu kasvas järsult pärast avaldamist 1991. aastal. autor Sumio Iijima firmast Nippon Electric. (Peab ütlema, et süsiniknanotorude olemasolu on teada juba 1950. aastatest, kuid neile ei pööratud pikka aega tähelepanu.) Nanotorud on terastrossidest palju tugevamad, kuid samas palju kergemad. Rangelt võttes ületab nende tugevus isegi kosmoselifti jaoks vajaliku taseme. Teadlaste sõnul peaksid süsinik-nanotoru kiud taluma rõhku 120 GPa, mis on oluliselt kõrgem kui ülitähtis miinimum. Pärast seda avastust jätkusid katsed luua kosmoselifti uue jõuga.

B 1999 ᴦ. avaldati suur NASA uuring; see nägi ette umbes ühe meetri laiuse ja umbes 47 000 km pikkuse lindi kujulist kosmoseliftit, mis oleks võimeline toimetama Maa ümber orbiidile umbes 15 tonni kaaluva koorma kosmosereisid. Kauba orbiidile toimetamise kulud väheneksid kohe 10 000 korda; Sellist muutust ei saa nimetada muuks kui revolutsiooniliseks.

Tänapäeval maksab ühe naela kauba toimetamine madalale Maa orbiidile vähemalt 10 000 dollarit. Seega maksab iga süstiklend umbes 700 miljonit dollarit. Kosmoseprogrammi kulude selline radikaalne vähendamine võib täielikult muuta seda, kuidas me kosmosereisidest mõtleme. Lihtsa nupuvajutusega saate käivitada lifti ja tõusta kosmosesse sama hinnaga kui näiteks lennupilet.

Kuid enne, kui ehitame kosmoselifti, mis võib meid kergesti taevasse viia, peame ületama väga tõsised takistused. Tänapäeval ei ole pikim laboris toodetud süsinik-nanotorukiud pikem kui 15 mm. Kosmoselifti jaoks oleks vaja tuhandete kilomeetrite pikkuseid nanotorukaableid. Teaduslikust seisukohast on see muidugi puhtalt tehniline probleem, kuid selle lahendamine on äärmiselt oluline ning see võib olla kangekaelne ja raske. Sellegipoolest on paljud teadlased veendunud, et süsiniknanotorudest pikkade kaablite tootmise tehnoloogia omandamiseks kulub meil mitu aastakümmet.

Teine probleem seisneb sisuliselt selles, et süsiniknanotorude struktuuri mikroskoopiliste häirete tõttu võib pikkade kaablite saamine olla üldiselt problemaatiline. Nicola Pugno Torino Polütehnilisest Instituudist hindab, et kui süsinik-nanotorus on kasvõi üks aatom paigast ära, võib toru tugevus kohe väheneda 30%. Üldiselt võivad defektid aatomitasandil röövida nanotoru kaabli 70% selle tugevusest; sel juhul on lubatud koormus madalam kui minimaalsed gigapaskalid, ilma milleta pole kosmoselifti võimalik ehitada.

Püüdes äratada eraettevõtjate huvi kosmoselifti arendamise vastu, kuulutas NASA välja kaks eraldi konkurssi. (Eeskujuks võeti Ansari X-Prize’i konkurss 10 miljoni dollari suuruse auhinnaga. Konkurss äratas edukalt ettevõtlike investorite huvi kommertsrakettide loomise vastu, mis suudaksid reisijaid kosmose äärealale tõsta; välja kuulutatud auhind oli sai 2004. aastal SpaceShipOne'i laev.\"7d NASA võistlusi nimetatakse Beam Power Challenge ja Tether Challenge.

Neist esimese võitmiseks peab teadlaste meeskond looma mehaanilise seadme, mis suudab tõsta vähemalt 25 kg kaaluvat lasti (koos oma raskusega) mööda kaablit (mis on riputatud näiteks kraana noole külge) kiirusega 1 m/s 50 m kõrguse kohta Ülesanne võib tunduda lihtne, kuid probleem on selles, et see seade ei vaja kütust, akusid ega elektrikaablit. Selle asemel peavad robottõstukit toiteallikaks olema päikesepaneelid, päikesereflektorid, laserid või mikrolainekiirgus ehk need energiaallikad, mida on mugav kosmoses kasutada.

The Thether Challenge'i võitmiseks peab võistkond esitama kahemeetrised nööritükid, millest igaüks ei kaalu rohkem kui kaks grammi; Pealegi peab selline kaabel vastu pidama 50% suuremale koormusele kui eelmise aasta parim näide. Selle võistluse eesmärk on stimuleerida uuringuid ülikergete materjalide väljatöötamiseks, mis on piisavalt tugevad, et neid 100 000 km kaugusele kosmosesse venitada. Võitjad saavad auhinnaks 150 000, 40 000 ja 10 000 dollarit (ülesande keerukuse rõhutamiseks ei antud 2005. aastal – konkursi esimesel aastal – kellelegi auhinda.)

Muidugi võib tööruumi lift ruumiprogrammi dramaatiliselt muuta, kuid sellel on ka omad miinused. Seega nihkub madalal Maa orbiidil olevate satelliitide trajektoor Maa suhtes pidevalt (sest Maa pöörleb nende all). See tähendab, et aja jooksul võib ükskõik milline satelliitidest kokku põrgata kosmoseliftiga kiirusega 8 km/s; sellest piisab kaabli katkestamiseks. Sarnase katastroofi ärahoidmiseks on vaja kas igale satelliidile paigutada väikesed raketid, mis võimaldaksid tal liftist mööda minna, või varustada side ise väikeste rakettidega, et see saaks satelliidi teelt välja liikuda. satelliidid.

Samas võivad probleemiks saada kokkupõrked mikrometeoriitidega – kosmoselift tõuseb ju Maa atmosfäärist kaugele kaugemale, mis enamasti kaitseb meid meteooride eest. Kuna selliseid kokkupõrkeid ei saa ette ennustada, tuleb kosmoselift varustada lisakaitse ja võib-olla isegi tõrkekindlate varusüsteemidega. Probleeme võivad tekitada ka sellised atmosfäärinähtused nagu orkaanid, tõusulained ja tormid.

21. sajandil ei ole liftid enam lihtsalt mehhanismid, mis tõstavad koormaid teatud kõrgusele. Kiiruse ja kandevõime suurenemisega muutuvad liftid üha enam sõidukiteks.

Näitena saame pakkuda Jaapanist pärit autohiiglast Mitsubishit. Selle insenerid töötasid välja lifti, mis suudab tõusta kiirusega 60 km/h. Kuid nagu näete, pole see piir.

Loomulikult on sellised liftid mõeldud maailma kõrgeimatele hoonetele - pilvelõhkujatele. Ja pole vahet, millises riigis hoone asub, peaasi, et lift töötab. Kuidas muidu saab inimesi 50 korruse kõrgusele tõsta? Ja 100 juures? Kui tõusukiirus jääb samaks, siis voolab aeg uskumatult aeglaselt. Seetõttu suureneb liftide võimsus iga päevaga.

Parimad selles küsimuses on jaapanlased. Obayashi Corporation teatas pärast mõningast järelemõtlemist, et selle jaoks on pilvelõhkujad piirist kaugel. Ettevõtte insenerid loovad lifti kosmosesse. Loomise aeg: umbes 40 aastat. Suure tõenäosusega saab 2050. aastaks grandioosne ehitus valmis.

Liftikabiin on plaanis muuta võimalikult avaraks, et saaks tõsta mitukümmend inimest. Inimesed tõusevad seni, kuni leiavad end kosmosest. Tehnoloogiliselt on see võimalik. Jaapani insenerid on ju välja töötanud spetsiaalse süsiniknanotorudest kaabli. See materjal on peaaegu kakskümmend korda tugevam ja vastupidavam kui maailma tugevaim teras, selle kohta saate vaadata dokumentaalfilme Internetis. Veelgi enam, lift tõuseb kiirusega 200 km/h, mis tähendab 36 tuhande kilomeetri kõrgusele jõudmist vaid nädalaga.

Kes selliseks projektiks raha eraldab, on raske öelda. On ju kosmoselifti väljatöötamine kestnud juba aastaid, alustades selleteemalistest teooriatest 20. sajandi alguses.

Tavaliselt võtavad NASA töötajad sellised ambitsioonikad projektid enda kätte, kuid nüüd on neil, nagu ka USA-l tervikuna, majandussfääris tohutult probleeme.

Kas jaapanlased suudavad sellise megaprojekti ellu viia? Kas see suudab end ära tasuda ja reaalset kasumit tuua? Me ei saa neile küsimustele vastata. Kuid juba see, et jaapanlased mõtlevad aastakümneid ette, tuletab taas meelde, et planeerimine pole vene mentaliteedi tugevaim joon.

Kuni Jaapanis teadust sel viisil populariseeritakse, pole vaja muretseda nende tehnoloogiasektori pärast, mis on tihedalt seotud turunduse ja majandusega, mis omakorda toidab teadust.

Jaapanlased ehitavad 2050. aastaks kosmosesse lifti

See seade on võimeline toimetama inimesi ja lasti kosmosejaama, mis ilmub ka tulevikus.

Jaapani ettevõte Obayashi teatas oma plaanist ehitada 2050. aastaks kosmosesse lift. Jaapanlased lubavad, et see suudab tõusta 60 000 miili kõrgusele ning toimetada inimesi ja lasti kosmosejaama, mis samuti kaugemas tulevikus ilmub. ABC News teatab.

Samuti garanteerivad ehitajad, et uus lift on ohutum ja odavam kui kosmosesüstik. Praegu maksab ühe kilogrammi veose saatmine süstikuga ligikaudu 22 000 dollarit. Ja Obayashi ulmeseade suudab sama raha eest transportida kuni 200 kilogrammi.

Ehitusfirma juhtkond usub, et selle transpordisüsteemi tekkimine saab võimalikuks süsiniknanomaterjalide tulekuga. Obayashi juhi Yoji Ishikawa sõnul on liftikaablid futuristlikud nanotorud, mis on sada korda tugevamad kui terasest valmistatud. Praegu ei saa me pikki kaableid luua. Me suudame veel teha 3-sentimeetriseid nanotorusid, kuid aastaks 2030 see meil õnnestub, ütles ta ja lisas, et lift suudab juba nädalaga kosmosejaama toimetada kuni 30 inimest.

Obayashi usub, et selle lift muudab kosmosereisid revolutsiooniliseks. Ettevõte kaasab selle projekti kallal töötama tudengeid kõigist Jaapani ülikoolidest. Samuti loodab ta teha koostööd välisteadlastega.

Jaapani lifte peetakse üheks parimaks maailmas. Jaapani ettevõte arendab praegu ka Maa kiireimat lifti. Hitachi annab selle ühele Hiina pilvelõhkujale. See lift on võimeline saavutama kiirust kuni 72 kilomeetrit tunnis ja tõusma 440 meetri kõrgusele ehk 95. korrusele.

Umbes viiskümmend aastat tagasi uskusid inimesed, et meie ajal on kosmoselennud sama kättesaadavad kui ühistranspordiga reisimine. Kahjuks need lootused ei täitunud. Kuid võib-olla juba aastal 2050 on võimalik kosmosesse pääseda liftiga - selle sõiduki kontseptsiooni esitles Jaapani ettevõte Obayashi Corporation.

Liftid on erinevad! Seal on tavaline lift, vannitoas on lift, akvaariumi sees on lift ja Obayashi Corporation lubab mõne aastakümne pärast lifti kosmosesse saata! Tegelikult tegelevad selliste tehnoloogiate loomisega mitmed teadus- ja insenerirühmad üle maailma, mida juhib NASA kosmoseagentuur. Jaapanlaste sõnul toimub see protsess aga väga aeglaselt, mistõttu otsustas Obayashi Corporation iseseisvalt kosmoselifti välja töötada.

NASA võistluste peamine saavutus on see, et nad tõestasid kosmoselifti loomise võimalust. Obayashi Corporation lubab selle ebatavalise sõiduki turule tuua aastaks 2050!

See lift viib Maalt kosmosejaama, mis asub 36 tuhande kilomeetri kõrgusel. Kuid kaabli pikkus on 96 tuhat kilomeetrit. See on vajalik orbiidi vastukaalu loomiseks. Tulevikus saab seda kasutada lifti marsruudi pikendamiseks.

Uudised Teadlased on valmis ehitama kosmosesse teemantlifti saate lugeda oma telefonides, iPadis, iPhone'is ja Androidis ning muudes seadmetes.

Pennsylvania osariigi ülikooli teadlased on avastanud viisi, kuidas luua üliõhukesi teemant-nanoniite, mis sobiksid ideaalselt kosmoselifti Kuule tõstmiseks. Eksperdid on varem väitnud, et teemant-nanoniidid võiksid olla ideaalseks materjaliks lifti kosmosesse mineva kaabli loomiseks.

Keemiaprofessor John Beddingi juhitud meeskond allutas isoleeritud benseeni molekulidele vedelas keskkonnas vahelduva rõhutsükli. Spetsialistid hämmastas tulemust, kui süsinikuaatomid koondusid korrastatud ja korralikult üles ehitatud ahelaks. Teadlased on loonud inimese juustest 20 tuhat korda väiksemad nanoniidid. Kuid just teemantketid võivad olla Maa tugevaim materjal.

Hiljuti simuleeris Austraalia Queenslandi tehnikaülikooli meeskond teemant-nanoniitide paigutust, kasutades suuremahulisi molekulaardünaamika uuringuid. Füüsikud on jõudnud järeldusele, et selline materjal on tulevikus arvatust palju paindlikum, kui molekulaarstruktuur on õigesti valitud.

Teadlased oletasid, et teemantniidi pikendamine võib lõppkokkuvõttes muuta saadud materjali väga hapraks, kuid uuringud on tõestanud vastupidist. Seetõttu on süsiniknanofilamentidel suur võimalus neid kasutada kosmoses, sealhulgas Kuule viiva lifti kaablina, mille kontseptsiooni pakuti esmakordselt välja juba 1895. aastal.

Allikad: spaceon.ru, www.bfm.ru, dlux.ru, news.ifresh.ws, mirkosmosa.ru

Ajarändur

Kosmosehotell Nautilus

Euroopa Liit. Prohveteering täitunud

Veealused laod

Pepi I püramiid

Dashuri ja Saqqara peamise püramiidikompleksi vahelist ala nimetatakse tavaliselt Lõuna-Saqqaraks. Siin on kaks püramiidide rühma, millest üks...

Püha Laurentsus Tšernigovist aegade lõpust ja saabuvast Antikristusest. Eenok ja Eelija

Tšernigovi munk Lavrentiy hoiatas, et Antikristuse valitsusajale eelneb ülemaailmne hääletus ja rahvaloendus: "Tuleb aeg, mil nad lähevad ja...

Solar Walk – Päikesesüsteemi 3D-mudel

Solar Walk – 3D päikesesüsteemi mudel on päikesesüsteemi 3D mudel, mis võimaldab teil ruumis ringi liikuda ja...

Aasovi meri

See ainulaadne tervendava joodiveega reservuaar on miljon aastat vana. Võib-olla on aeg teda paremini tundma õppida. Mis saladused...