Почему человечество до сих пор не изобрело космический лифт и случится ли это когда-нибудь
Космический лифт может снизить стоимость запуска груза в 20 раз. Но если это такая крутая технология, почему человечество до сих пор не обзавелось парой таких установок вместо неэкологичных и дорогих ракет SpaceX?
В 1895 году русский ученый Константин Циолковский посмотрел на Эйфелеву башню и представил, как она простирается в космос. Его мечта стала первым шагом к созданию космического лифта. Он представил себе, что такая башня могла бы перевозить грузы на геостационарную орбиту — высоту, на которой спутники могут синхронизировать свою орбиту с вращением Земли. Она располагается на высоте 35 786 километров над уровнем моря. Когда объекты поднимались бы на такую башню, они набирали бы горизонтальную скорость от вращения Земли и могли использовать ее скорость для выхода сразу на орбиту.
По сравнению с ракетами космические лифты были бы более дешевым и быстрым способом доставки грузов и людей с Земли. Это потому, что взлет — одна из самых дорогих и сложных частей космического путешествия. По некоторым оценкам, хорошо спроектированный лифт снизил бы стоимость транспортировки груза с 20 000 до 100 долларов за килограмм. Конечно, это все равно довольно немало, но, по крайней мере, снижение стоимости доставки груза в 20 раз сделает космос более доступным — человеку в среднем придется заплатить меньше $100 тысяч за билет на космическую станцию и обратно. Сегодня, напомним, цена на аналогичное развлечение начинается от $250 тысяч.
Классическая конструкция космического лифта состоит из троса, который соединяет якорь на Земле и противовес, находящийся на геостационарной орбите. По тросу должен курсировать подъемник, доставляющий грузы. И этот самый трос является бутылочным горлышком всей конструкции, ведь создать его так и не удалось. Несмотря на то, что некоторые энтузиасты утверждают, что все технологии для создания космического лифта у нас уже есть, это не совсем так.
Чтобы создать трос, необходимы очень прочные и легкие материалы, которые к тому же были бы довольно эластичными. Прочность нужна, чтобы выдержать центробежную силу, которая возрастает по мере удаления от Земли, а легкость троса позволит снизить влияние силы тяжести на стабильность конструкции. Пока что самым многообещающим материалом ученые называют углеродные нанотрубки — если бы нить из таких трубок можно было протянуть на 36 тысяч километров, она бы и правда могла стать тросом для космического лифта, но увы, пока исследователи не научились так сшивать хрупкие наноструктуры.
Конечно, даже с этим космический лифт может сталкиваться с проблемами в виде метеоритов и космического мусора, рискующих повредить трос или подъемник, а также радиационным фоном на станции, которая будет выступать в виде противовеса и скоростью подъемника (она должна быть довольно высокой, иначе добираться до орбиты придется несколько месяцев). Однако, часть этих проблем теоретически можно решить при желании, а другая часть от нас не зависит — с тем же успехом можно сказать, что запуск любого аппарата в космос опасен, ведь существует множество рисков — от падения ракеты до попадания в капсулу космического мусора.
