Космический лифт из углеродных нанотрубок соединит Землю и Луну

Космический лифт из углеродных нанотрубок соединит Землю и Луну

Представлена концепция космического лифта, который можно сделать из существующих материалов, и он не обрушится под собственной тяжестью. Исследователи разработали форму тросов, которая справляется с колоссальным напряжением — и готовы протянуть трассу на Луну.

Идея космического лифта возникла еще 1800-х годах, но в последнее время получила новых приверженцев благодаря появлению новых сверхпрочных материалов. Они необходимы, чтобы гигантская конструкция выдержала собственный вес, а также вибрации и напряжения, возникающие при транспортировке. Японская Obayashi Corp. обещала создать полноценный лифт к 2050 году. Но двое исследователей уверены, что реализовать концепцию можно раньше и при этом намного масштабнее — просто начинать строить надо не с поверхности Земли, а с геостационарной орбиты.

Зефир Пеньор и Эмили Сэндфорд описали лифт Spaceline, который соединит орбиту Земли и поверхность Луны. Концепция основана на уже имеющихся в распоряжении человечества технологиях. Трос для транспортировки капсул на Луну, то есть примерно на 384 000 км, исследователи предлагают создать из углеродных нанотрубок.

Также они разработали особую форму с утолщением в средней части, которая, по их расчетам, будет лучше сопротивляться напряжению и деформациям. Такой подход решает одну из традиционных проблем космических лифтов — колоссальный вес конструкции. Обычно, чтобы стабилизировать ее, в проектах предлагают гигантский противовес, вынесенный за пределы геостационарной орбиты. Центробежная сила натягивает кабель, но в то же время порождает огромные напряжения в конструкции.

КОМПАКТНЫЙ ЛИФТ ДЛЯ ЧАСТНОГО ДОМА РАБОТАЕТ ОТ РОЗЕТКИ И НЕ ТРЕБУЕТ СООРУЖЕНИЯ ШАХТЫ

Пеньор и Сэндфорд предлагают убрать из уравнения самое серьезное ограничение — земную гравитацию. Для транспортировки грузов и пассажиров на Луну их надо будет доставить на геостационарную орбиту, а затем отправить по тросу из углеродных нанотрубок на поверхность спутника, где сила тяжести в шесть раз меньше.

Смысл лифта — радикальное снижение цены доставки грузов на спутник Земли. «Линия становится частью инфраструктуры, напоминающей раннюю железную дорогу. Транспортировка людей и грузов по ней намного проще, чем путешествие в глубоком космосе», — пояснил Пеньор. Стоимость самого лифта он не называет, но при этом уверен, что с экономической точки зрения это самый реальный способ развернуть крупную лунную колонию.

Японцы из Obayashi рассчитали, что с помощью лифта доставка грузов на орбиту станет дешевле примерно в 100 раз. Можно ожидать, что в случае путешествия на Луну экономия будет еще более значительной.

ЛИФТ-МАГЛЕВ, БЕЗ ТРОССОВ, ДВИЖЕТСЯ КАК В ВЕРТИКАЛЬНОМ ТАК И В ГОРИЗОНТАЛЬНОМ НАПРАВЛЕНИИ (ВИДЕО)

Ученый также отмечает, что углеродные нанотрубки — лишь одно из возможных решений. Сейчас их производят лишь в лабораторных условиях. Очевидно, что для космического троса будут нужны промышленные масштабы, и в конечно итоге выиграет материал, производство которого будет налажено раньше всего. Пеньор говорит, что в ряде расчетов ориентировался на сверхпрочный полимер Dyneema, который уже используется в тросах для альпинистов, и он проявлял себя «отлично».