От земли до звезд: Япония готовится к созданию космического лифта
Космический лифт — это транспортное средство, которое перемещается вверх и вниз по тросу между землей и спутником на стационарной орбите. До 1991 года не существовало достаточно прочного материала для подобной «лебедки», но теперь у нас есть углеродные нанотрубки, которые достаточно легки и прочны для этой задачи. По принципу работы космический лифт похож на обычный: противовес поднимает платформу вверх, затем двигатель регулирует силу для плавного опускания и задействует тормоза в аварийных ситуациях. В этой статье мы расскажем о назначении космического лифта от японских разработчиков, с какими трудностями они столкнулись и как планируется его строительство.
Когда Япония построит лифт в космос и в чем его предназначение?
По данным японской компании Obayashi Corporation, лифт планируется ввести в эксплуатацию к 2050 году. Основное его предназначение заключается в создании более эффективного и дешевого способа доставки людей и грузов в космос. Вместо использования ракет, которые требуют большого количества топлива и других затрат, лифт будет работать на электромагнитных устройствах, что обещает экономию средств и снижение выбросов.
Космический лифт также должен обеспечить более медленное и стабильное перемещение груза, делая космические миссии более доступными и безопасными. Например, с его помощью можно будет добраться до Марса за три-четыре месяца вместо обычных шести-восьми. Это открывает новые возможности для исследования космоса и потенциально может изменить подход к космическим миссиям, делая их более частыми и менее затратными.
С какими сложностями столкнулся проект создания космического лифта?
Реализация такого сложного проекта требует решения множества технических задач, включая выбор подходящего материала для троса, который должен выдерживать огромное напряжение и быть достаточно длинным, чтобы достигать геостационарной орбиты (ГСО) на высоте не менее 22 тыс. миль. Объем стали, необходимый для такой конструкции, невозможно достать на Земле, поэтому японские исследователи рассматривают использование нанотрубок, отличающихся высокой прочностью и легкостью. Однако их текущая длина и масштаб производства ограничены, так как самые длинные из них едва достигают метра в длину. Но чтобы построить лифт, трос должен быть длиной не менее 40 тыс. км. Исследователям, вероятно, придется разработать новый материал.
Кроме того, создание космического лифта связано и с другими проблемами, такими как влияние погодных условий, необходимость размещения базы на экваторе для снижения рисков, связанных с ураганами, и обеспечение безопасности от террористических атак. Все это требует усилий по сбору средств и широкого сотрудничества между различными компаниями и отраслями.
Как будет строиться лифт в космос?
В данный момент проект находится на стадии исследований, разработки концепции, установления партнерских отношений и продвижения. Космический лифт будет строиться поэтапно, начиная с доставки материалов на низкую околоземную орбиту с помощью ракет. После этого космический корабль будет использовать электротягу для подъема на ГСО, которая находится на расстоянии около 22 тыс. миль от Земли.
На этой высоте космический корабль начнет устанавливать углеродную нанотрубку, используя двигатель, прикрепленный к ее концу. Космический корабль продолжит подниматься, пока не достигнет высоты в 60 тыс. миль, где он будет служить противовесом для трубки.
Когда углеродная нанотрубка достигнет поверхности Земли, начнется этап армирования. Специальные подъемники, называемые «альпинистами», будут подниматься по трубке, укрепляя ее тросами. По оценкам, после 500-кратного армирования трубка сможет выдерживать 100-тонный подъемник, который будет использоваться для транспортировки материалов и завершения строительства станции на ГСО.
На Земле будет построен Earth Port, который будет состоять из двух секций: одна на суше на экваторе и одна в море. При этом они должны быть соединены подводным туннелем. Альпинисты будут подниматься по углеродной нанотрубке со скоростью около 93 миль в час, достигая высоты Международной космической станции примерно за два с половиной часа. Этот метод транспортировки будет использовать солнечную энергию, а станция на ГСО будет служить огромной солнечной панелью.
