Представьте себе длинный трос, соединяющий Землю с космосом, который мог бы вывести нас на орбиту за небольшую плату и перебросить нас в другие миры с рекордной скоростью.
Это основная идея космического лифта.
Вместо шести-восьми месяцев, чтобы добраться до Марса, ученые подсчитали, что космический лифт может доставить нас туда за три-четыре месяца или даже за 40 дней.
Концепция космические лифты — не новость, но спроектировать такую конструкцию будет непростой задачей, и на пути стоит множество других проблем, помимо технологий.
Вот почему амбиции по созданию такого сооружения появились сравнительно недавно.
Вот почему амбиции по созданию такого сооружения возникли сравнительно недавно.
p>
Японская компания Obayashi Corporation считает, что у нее есть необходимый опыт.
Известная тем, что построила самую высокую башню в мире, Токийское небесное дерево, корпорация Obayashi объявила в 2012 году, что сможет достичь еще более высоких высот с помощью собственного космического лифта. .
В отчете того же года компания заявила, что начнет строительство проекта стоимостью 100 миллиардов долларов США к 2025 году и может начать эксплуатацию уже в 2050 году.
Мы зарегистрировались с Ёдзи Исикавой, написавшим отчет и работающим в отделе создания будущих технологий компании, чтобы увидеть, как продвигается проект в преддверии 2025 года.
Хотя Исикава сказал, что компания, скорее всего, не начнет строительство в следующем году , в настоящее время она «занимается исследованиями и разработками, черновым проектированием, налаживанием партнерских отношений и продвижением», — рассказал он Business Insider.
Некоторые сомневаются, что такая структура вообще возможна.
«Это была довольно странная идея», — сказал Кристиан Джонсон, опубликовавший в прошлом году отчет о космических лифтах в рецензируемом Журнале научной политики и управления.
» Тем не менее, есть люди, которые являются настоящими учёными, которые действительно поддерживают эту идею и действительно хотят, чтобы это произошло», — сказал Джонсон.
Запуск людей и объектов в космос на ракетах чрезвычайно дорог. Например, НАСА подсчитало, что четыре миссии на Луну Артемиды будут стоить 4,1 миллиарда долларов за запуск.
Причина заключается в так называемом ракетном уравнении. Чтобы добраться до космоса, нужно много топлива, но оно тяжелое, что увеличивает количество необходимого топлива. «Итак, вы видите здесь своего рода порочный круг», — сказал Джонсон.
С космическим лифтом вам не нужны ракеты или топливо.
Согласно некоторым проектам, космос лифты будут доставлять грузы на орбиту на электромагнитных транспортных средствах, называемых альпинистами. Эти альпинисты могут получать электроэнергию дистанционно – например, с помощью солнечной энергии или микроволн – что устраняет необходимость в бортовом топливе.
В своем отчете для корпорации Obayashi Исикава написал, что этот тип космического лифта может помочь сбросить стоимость перемещения товаров в космос составит 57 долларов за фунт. По другим оценкам, цена космических лифтов в целом составляет 227 долларов за фунт.
Даже Falcon 9 от SpaceX, которая при цене около 1227 долларов за фунт является одной из самых дешевых ракет для запуска, по-прежнему стоит примерно в пять раз дороже. так же дорого, как и более высокая смета затрат на космические лифты.
Помимо стоимости есть и другие преимущества.
Нет опасности взрыва ракеты, и альпинисты могут иметь нулевой уровень выбросов. транспортных средств, сказал Джонсон. При относительно неторопливом темпе 124 мили в час альпинисты корпорации Обаяси будут двигаться медленнее, чем ракеты, с меньшими вибрациями, что хорошо для чувствительного оборудования.
Исикава сказал, что корпорация Обаяси рассматривает космический лифт как новую технологию. своего рода проект общественных работ, который принесет пользу всему человечеству.
На данный момент одним из самых больших препятствий на пути строительства космического лифта является то, из чего сделать трос или трубку.
Чтобы выдержать она находилась бы под огромным напряжением, трубка должна была бы быть очень толстой, если бы она была сделана из обычных материалов, таких как сталь. Однако «если вы попытаетесь построить его из стали, вам понадобится больше стали, чем существует на Земле», — сказал Джонсон.
В отчете Исикавы говорится, что корпорация Обаяси может использовать углеродные нанотрубки. Нанотрубка — это свернутый слой графита, материала, который используется в карандашах.
Она намного легче и с меньшей вероятностью сломается под напряжением по сравнению со сталью, поэтому космический лифт может быть намного меньше, Джонсон сказал. Но есть одна загвоздка.
Хотя нанотрубки очень прочные, они также крошечные, в миллиардную долю метра в диаметре. И исследователи не сделали их очень длинными. Самый длинный составляет всего около 2 футов.
Чтобы правильно сбалансироваться и при этом достичь геосинхронной орбиты, где объекты синхронизированы с вращением Земли, длина троса должна составлять не менее 22 000 миль, согласно отчету Исикавы.
«Значит, нас там нет», — сказал Джонсон о длине нанотрубок. «Но это не значит, что это невозможно».
Вместо этого исследователям, возможно, придется разработать совершенно новый материал, сказал Исикава.
Каким бы ни был материал, есть и другие проблемы.
Например, трос космического лифта будет находиться под таким невероятным натяжением, что может порваться, сказал Джонсон. Удар молнии может испарить его. Следует учитывать и другие погодные условия, такие как торнадо, муссоны и ураганы.
Расположение троса на экваторе уменьшит вероятность ураганов, но для повышения вероятности ураганов все равно придется находиться в открытом океане. террористам сложно стать объектом нападения, сказал Джонсон.
Кроме того, потребуется много поездок, чтобы компенсировать такую огромную цену на строительство.
Это только малая часть проблем. . И все они не могут быть решены одной компанией, сказал Исикава. «Нам нужно партнерство», — сказал он. «Нам нужны разные отрасли».
«Конечно, – сказал Исикава, – привлечение средств очень важно».
Чтобы вовремя начать строительство, нужно преодолеть множество препятствий. ввод в эксплуатацию к 2050 году, тем более, что, по оценкам Исикавы, на его строительство уйдет 25 лет. Он отметил, что прогноз на 2050 год всегда содержал оговорки относительно развития технологий. «Это не наша цель или обещание», — сказал он, но компания все еще стремится к этой дате.
«Я думаю, что эти временные оценки являются оптимистичными», — сказал Джонсон, — «даже если предположить, что произойдет прорыв». завтра.»
Эта статья была первоначально опубликована Business Insider.
Подробнее от Business Insider:
Появляется все больше свидетельств того, что Марс когда-то был грязным и влажным, покрытым озерами и…
Звезда, находящаяся на расстоянии более 160 000 световых лет от Земли, только что стала эпическим объектом…
74 миллиона километров — это огромное расстояние, с которого можно что-то наблюдать. Но 74 миллиона…
Математика, которую Альберт Эйнштейн разработал для описания гравитационного механизма физической Вселенной в начале 20 века,…
В последние годы астрономы разработали методы измерения содержания металлов в звездах с чрезвычайной точностью. Обладая…
Какими бы эффективными ни были электронные системы хранения данных, они не имеют ничего общего с…