Избранное со «Спутника»

Международная Космическая Станция Планета Земля со спутника онлайн Видео путешествие по Вселенной Лучшие снимки Хаббла Земля со спутника Реки со спутника Спутниковая карта мира высокого разрешения

Космический лифт: реальность или фантастика?

Воскресенье 12 января 2014 1:46 дп

 

Фантасты на протяжении всего двадцатого века мечтают о выводе грузов и человека на околоземную орбиту не с помощью, привычных нам ракет-носителей, а посредством специального устройства, которое называется «космический лифт». У многих людей не укладывается в уме, как это возможно, однако современные исследования в этой области уже максимально приблизились к практическому воплощению плода воображения фантастов. В данной статье будет рассматриваться конструкция космического лифта, его экономическое и техническое обоснование.

Итак, принцип работы космического лифта основан на применении специально натянутого между орбитальной платформой и поверхностью земли троса. В дополнении используется система противовесов и подъемный механизм.

Основание лифта расположено на поверхности Земли. С него и начинается процесс подъема груза на орбиту. Размещать основание планируется, в том числе, и на водных подвижных платформах, преимущество которых заключается в защите от ураганов и метеоритов ввиду мобильности. Стационарные базы привлекают внимание из-за своей дешевизны и доступности источников энергии. К тому появляется возможность регулировки длины троса, что может быть критичным для требований по его толщине и массе.

К тросу космического лифта предъявляются очень жесткие требования по надежности. Он должен быть изготовлен из высокопрочного, имеющего высокий показатель прочности на разрыв, материала. Экономически космический лифт будет оправдан только в том случае, если будет возможность его промышленного производства с параметрами плотности, близкими к графиту. Растяжимость троса должна быть около 100 гигапаскалей, в то время как этот параметр для большинства материалов значительно ниже (например, для стали – до 5ГПа, а для алмазных волокон – 30-50 ГПа). Выходом из ситуации может быть использование углеродных нанотрубок, по теории имеющих гораздо лучшие параметры, чем те, которые требуются для изготовления троса для космического лифта. К сожалению, в настоящее время технологии изготовления таких трубок не могут быть налажены в промышленных масштабах. Хотя теоретически растяжимость углеродных трубок равна 120 ГПа, практически были достигнуты значения 40-50 ГПа. Для достижения верхнего порога растяжимости необходимо улучшать чистоту материала трубок.

Космический лифт позволит заметно понизить затраты на доставку грузов на орбиту. В настоящее время ракетная техника доставляет грузы на орбиту, исходя из стоимости 20000 долларов за килограмм, в то время как перспективный космический лифт позволит делать это за несколько сот долларов, а то и меньше.

Строительство орбитального лифта выльется в круглую сумму, однако, так как операционные расходы не так уж велики, лифт рационально будет использовать для подъема значительных объемов груза. Строительство лифта ограничивает и тот факт, что рынок доставки грузов на орбиту в настоящее время недостаточно развит. Однако все может измениться, если уменьшится удельная стоимость доставки грузов – это приведет к большему разнообразию подобных предложений.

На 2012 год разработкой космического лифта занимаются в НАСА. Для финансирования программы выделено 12 млрд. долларов. Первый этап исследования показал, что постройка лифта, в принципе, является реальной инженерной задачей и ограничена только возможностями существующих материалов. Параллельно государственным структурам разработкой занимается частная компания Liftport, по заявлениям которой, цель будет достигнута в течение 5–10 лет.

Навигация по статьям:

Комментариев нет »

Нет пока комментариев.

Добавить комментарий