Космический лифт — межпланетный транспорт будущего

Каковы предпосылки для создания космического лифта?

Не смотря на то, что эра космических путешествий уже находится на пороге пилотируемых полетов на Марс, на сегодняшний день космонавты летают только на МКС (международную космическую станцию) и обратно, создавая впечатление о космосе, как еще не затронутом человеческой цивилизацией пространстве. Но это далеко не так. В космосе на разных орбитах вокруг Земли вращаются сотни спутников с самыми разными функциональными назначениями: от GPS и ГЛОНАСС навигации, до интернета и телевидения. Сейчас есть и спутниковый телефон, и интернет Илона Маска, работающий в любой точке планеты, и военные спутники, и спутники — шпионы, спутники для картографии, и тд.

Надо сказать, что в данный момент спутниковая группировка такова, что геостационарная орбита Земли (та орбита, где спутники движутся синхронно Земле, зависая над одной точкой) практически забита до предела. Так к чему это все? Дело в том, что земляне, даже без полетов на Марс, нуждаются в обеспечении большого грузооборота между космосом и планетой, и на сегодняшний день главным транспортным средством для доставки грузов на орбиту являются ракеты-носители. Ракета — это топливо, очень много топлива, которое тратится с невероятной скоростью, плюс собственно сама ракета, судьба которой, после вывода груза, просто разбиться о Землю. Десятки тысяч долларов сегодня стоит доставка одного килограмма груза на орбиту. Естественно человечество постоянно находится в поисках более дешевых, да и более дорогих тоже, способов покорения космического пространства, и космический лифт — это один из таких способов.

Космический лифт (Space elevator)

На сегодняшний день космический лифт — это научно фантастическое изобретение, но с течением времени и с открытием углеродных нанотрубок, фантастичность из определения начинает исчезать, оставляя научность и реалистичность. Сейчас реализация подобного проекта вполне может осуществиться в ближайшем будущем.

Суть космического лифта заключается в протягивании троса или строительстве башенной конструкции от земли до космоса, то есть высотой более 100 километров. Важным моментом в сохранении стабильности конструкции, является наличие противовеса на стороне, находящейся за гравитационным полем Земли. Конечно на самом деле гравитационное поле Земли огромно, но высокая скорость вращения планеты приведет к возникновению центробежной силы на верхнем конце лифта, и эта сила по достижении определенной высоты, будет отталкивать половину лифта в противоположную нашей планете сторону. Таким образом, если подобрать массу противовеса, центробежная сила будет растягивать лифт и держать его в натянутом состоянии, так что будет возможно использовать даже трос.

Главной проблемой в строительстве подобного сооружения является отсутствие материалов, которые способны выдержать нагрузку во время строительства. Высота не маленькая, и вес материала, из которого собрана конструкция лифта, будет увеличиваться с каждым метром. Материал должен выдержать как сжатие в момент строительства (на нижние секции будет давить весь столб), а также растяжение в момент закрепления противовеса.

Технологию строительства можно разработать и уже есть вполне реализуемые варианты, а для поддержания нижних секций на начальных этапах строительства можно использовать стратостаты (воздушные шары, способные летать в стратосфере). Очевидным строением башни является аналогия с башенным краном, только новые секции будут устанавливаться внизу. Вся конструкция лифта будет подниматься снизу специальным устройством, после чего в образовавшееся пространство будет устанавливаться одна секция лифта, и эта процедура будет повторяться много раз. Если говорить о гибком канате, то способов поднять канат с таким огромным весом (представляете сколько будет весить катушка с канатом, длиной 100 километров) пока нет.

Ну вот построили опору, а дальше что?

Теперь по получившейся конструкции специальное устройство (как кабина лифта) будет перемещаться вверх-вниз, возможно таких устройств будет сразу несколько, и к каждому устройству можно прицепить полезный груз, например спутник или сразу летательный аппарат с космонавтами. Вот тогда можно будет доставлять в космос любые грузы без всяких дорогостоящих ракет и сжигания тонн гептила в атмосфере, с образованием озоновых дыр.

Передвижение грузоперевозящих устройств (лифтов) может осуществляться с помощью электрической тяги, а электроэнергия может вырабатываться солнечными батареями, установленными через некоторое расстояние на протяжении всей конструкции.