Lift spațial. Principalele probleme

Rețete 21.09.2019

Rețete

Ce băiat nu visează să devină astronaut? Cu toate acestea, doar câțiva oameni din întreaga lume pot realiza acest vis și doar oamenii foarte bogați pot merge într-un zbor spațial privat. Dar în 2050, aproape oricine va putea intra pe orbită. La urma urmelor Japonia promite să lanseze primul din lume până în acest moment lift în spațiu.

Printre numeroasele eforturi de a explora spațiul cosmic, se poate evidenția separat inițiativa corporației japoneze de construcții Obayashi de a crea un ascensor orbital. Acest vehicul, potrivit autorilor, ar trebui să apară până în 2050. Promite a fi cea mai ieftină modalitate de a livra oameni și mărfuri în spațiu.

Ascensorul se va deplasa cu o viteză de 200 de kilometri pe oră de-a lungul unui cablu ultra-puternic și ultra-ușor care duce de la suprafața pământului până la o stație orbitală îndepărtată, unde va fi amplasat nu doar un laborator științific, ci și un hotel pentru turiștii spațiali. , dintre care, odată cu apariția acestui tip de transport, vor fi de sute sau chiar de mii de ori mai mult decât există în epoca noastră.

Ceea ce face posibilă promisiunea îndrăzneață a lui Obayashi este dezvoltarea de noi materiale care pot crea fibre de o sută de ori mai puternice decât oțelul. Și aceste tehnologii se dezvoltă cu fiecare an nou, cu fiecare nouă lună.

Există, de asemenea, competiții tehnice internaționale anuale în care participanții lucrează la idei pentru implementarea unui lift spațial. Ei dezvoltă noi materiale și tehnologii inovatoare pentru livrarea mărfurilor pe orbită. În același timp, în fiecare an ideile devin mai clare și mai promițătoare.

Combinația factorilor descriși mai sus este ceea ce permite Obayashi Corporation să facă afirmații uimitoare cu privire la posibilitatea lansării unui ascensor orbital până în 2050.

Ideea creării unui lift spațial a fost menționată în lucrările științifico-fantastice ale scriitorului britanic Arthur Charles Clarke încă din 1979. A scris în romanele sale că era absolut sigur că într-o zi se va construi un astfel de lift.

Dar prima persoană care a venit cu o idee atât de ciudată a fost inginerul rus și fondatorul cosmonauticii ruse, Konstantin Eduardovici Ciolkovski. Inspirat de construcția Turnului Eiffel, el a propus construirea unui turn și mai înalt, de câteva mii de kilometri înălțime. Ciolkovski a propus să se stabilească spațiul cosmic folosind stații orbitale, a prezentat ideile de lift spațial și aeroglisor.

Un lift spațial sună fantastic. Dar oamenii din secolul al XIX-lea nici nu ar fi putut crede în apariția unor astfel de realizări tehnice precum avionul sau nava spatiala. Obayashi Construction Corporation din Japonia dezvoltă deja documentația tehnică pentru pregătirea construcției unui lift spațial. Costul proiectului este de 12 miliarde de dolari. Construcția unității va fi finalizată în 2050.

Beneficiile potențiale ale utilizării lifturilor spațiale sunt destul de mari. Chestia este că depășirea gravitației cu ajutorul propulsiei cu reacție este nepractică. De exemplu, lansarea navetei o singură dată necesită cheltuirea a 500 de milioane de dolari, ceea ce face ca lansările vehiculelor tradiționale de lansare să nu mai fie viabile din punct de vedere economic.

Liftul spațial este format din trei părți principale: baza, cablul și contragreutatea.

O platformă masivă în ocean, reprezentând baza liftului, ar ține un capăt al unui cablu din fibră de carbon, la capătul căruia ar fi o contragreutate - un obiect greu care ar acționa ca un satelit, rotindu-se în spatele planetei noastre și ținut. pe orbită prin forța centrifugă. De-a lungul acestui cablu, întins spre cer până la o înălțime de până la o sută de mii de kilometri, încărcătura se va ridica în spațiu.

Costă până la 15 mii de dolari să livrezi un kilogram de marfă în spațiu folosind o rachetă. Japonezii au calculat că pentru a livra mărfuri cu aceeași greutate pe orbită ar cheltui... 100 de dolari

Liftul spațial este o idee realizată cu atenție. De exemplu, s-a calculat că cablul nu poate fi din oțel. Pur și simplu se va rupe sub greutatea proprie. Materialul trebuie să fie de 90 de ori mai rezistent și de 10 ori mai ușor decât oțelul.

Inginerii urmau să folosească nanotuburi de carbon drept cabluri, dar s-a dovedit că este imposibil să țese cabluri lungi dintr-un astfel de material.

Recent, a apărut o invenție care ar putea transforma în sfârșit fantezia ascensorului spațial în realitate. O echipă de cercetători condusă de John Budding de la Universitatea din Pennsylvania a creat nanofire ultrasubțiri din diamante microscopice, care sunt semnificativ mai puternice decât nanotuburile și fibrele polimerice.

Tokyo Sky Tree este un turn de televiziune din zona Sumida, cel mai înalt turn de televiziune din lume.

Șeful departamentului de cercetare al companiei Obayashi, Yoji Ishikawa, consideră că know-how-ul Universității din Pennsylvania poate aduce cu adevărat omenirea mai aproape de spațiu. El spune că material nou, desigur, trebuie să treacă printr-o serie de teste de forță, dar se pare că exact asta au căutat de atâta vreme el și colegii săi.

Obayashi a construit deja lifturi de mare viteză pentru un turn de televiziune de aproximativ 635 de metri înălțime

NASA este acum implicată îndeaproape în dezvoltarea secretă a unui lift spațial. În viitor, va fi posibilă livrarea unor părți ale navelor spațiale interplanetare gigantice pe orbită și asamblarea acestora în spațiu. Un astfel de proiect poate fi realizat doar cu ajutorul unui lift spațial.

Dar cel mai important este statul care va construi primul lift spațial, monopolizează industria de transport spațial de mărfuri de multe secole.

Ilustrație pentru romanul științifico-fantastic al lui Kim Stanley Robinson „Green Mars” înfățișând
lift spațial instalat pe Marte.

Ideea unei structuri de astro-inginerie pentru a lansa marfa pe orbita planetară sau chiar dincolo de ea.
Pentru prima dată, o astfel de idee a fost exprimată de Konstantin Tsiolkovsky în 1895, ideea a fost dezvoltată în detaliu în lucrările lui Yuri Artsutanov. Designul ipotetic se bazează pe utilizarea unui cablu întins de la suprafața planetei la o stație orbitală situată în GEO.
Probabil, această metodă în viitor ar putea fi mai ieftină decât utilizarea vehiculelor de lansare. Cablul este ținut la un capăt pe suprafața planetei (Pământ), iar la celălalt într-un punct staționar deasupra planetei deasupra orbitei geostaționare (GSO) datorită forței centrifuge. Un lift care transportă o sarcină utilă se ridică de-a lungul unui cablu. La ridicare, sarcina va fi accelerată datorită rotației Pământului, ceea ce va permite să fie trimisă dincolo de gravitația Pământului la o altitudine suficient de mare. Cablul necesită o rezistență la tracțiune extrem de mare, combinată cu o densitate scăzută. Conform calculelor teoretice, nanotuburile de carbon par a fi un material potrivit. Dacă presupunem adecvarea lor pentru fabricarea unui cablu, atunci crearea unui lift spațial este o problemă de inginerie rezolvabilă, deși necesită utilizarea unor dezvoltări avansate și costuri ridicate de alt tip. Crearea liftului este estimată la 7-12 miliarde de dolari. NASA finanțează deja dezvoltările corespunzătoare ale Institutului American
cercetarea stiintifica
, inclusiv dezvoltarea unui lift capabil să se deplaseze independent de-a lungul unui cablu.
Conținut [eliminare]
1 Design
1.1 Fundația
1.2 Cablu
1.2.1 Îngroșarea cablului
1.3 Lift
1.4 Contragreutate
1.5 Momentul unghiular, viteza și înclinarea
1.6 Lansați în spațiu
2 Construcție
3 Economia unui lift spațial
4 Realizări
5 Literatură
6 Lift spațial în diverse lucrări
7 Vezi de asemenea
8 Note
9 Legături
9.1 Organizații

9.2 Diverse
Proiecta
Baza unui lift spațial este locul de pe suprafața planetei unde este atașat cablul și începe ridicarea încărcăturii. Poate fi mobil, plasat pe o navă oceanică.
Avantajul unei baze mobile este capacitatea de a efectua manevre pentru a evita uraganele și furtunile. Avantajele unei baze staționare sunt surse de energie mai ieftine și mai accesibile și capacitatea de a reduce lungimea cablului. Diferența de câțiva kilometri de cablu este relativ mică, dar poate ajuta la reducerea grosimii necesare a părții din mijloc și a lungimii părții care se extinde pentru geostaționare
orbită.
Cablu Cablul trebuie să fie realizat dintr-un material cu o rezistență la tracțiune extrem de ridicată la raportul de greutate specifică. Un lift spațial va fi justificat din punct de vedere economic dacă este posibil să se producă la scară industrială la un preț rezonabil un cablu cu o densitate comparabilă cu grafitul și o rezistență de aproximativ
65–120 gigapascali.
Pentru comparație, rezistența majorității tipurilor de oțel este de aproximativ 1 GPa și chiar și cele mai puternice tipuri nu depășesc 5 GPa, iar oțelul este greu. Kevlarul mult mai ușor are o rezistență în intervalul 2,6-4,1 GPa, iar fibra de cuarț are o rezistență de până la 20 GPa și mai mare.
Rezistența teoretică a fibrelor de diamant poate fi puțin mai mare. Nanotuburile de carbon ar trebui, conform teoriei, să aibă o elasticitate mult mai mare decât cea necesară pentru un ascensor spațial. Cu toate acestea, tehnologia de producere a acestora în cantități industriale și de țesut în cabluri abia începe să fie dezvoltată. Teoretic, rezistența lor ar trebui să fie mai mare de 120 GPa, dar în practică cea mai mare alungire a unui nanotub cu un singur perete a fost de 52 GPa și, în medie, s-au spart în intervalul 30-50 GPa. Cel mai puternic fir, țesut din nanotuburi, va fi mai slab decât componentele sale. Cercetările pentru a îmbunătăți puritatea materialului tubului și pentru a crea diferite tipuri de tuburi continuă. Majoritatea proiectelor de lift spațial folosesc nanotuburi cu un singur perete. Multistraturile au o rezistență mai mare, dar sunt mai grele și au un raport rezistență-densitate mai scăzut.

Opțiune posibilă
Într-un experiment realizat de oamenii de știință de la Universitatea din California de Sud (SUA), nanotuburile de carbon cu un singur perete au demonstrat o rezistență specifică de 117 ori mai mare decât oțelul și de 30 de ori mai mare decât Kevlarul. S-a putut atinge o valoare de 98,9 GPa, valoarea maximă a lungimii nanotubului a fost de 195 μm.
Tehnologia de țesut a unor astfel de fibre este încă la început.
Potrivit unor oameni de știință, chiar și nanotuburile de carbon nu vor fi niciodată suficient de puternice pentru a face un cablu de lift spațial.
Experimentele oamenilor de știință de la Tehnologic Universitatea din Sydney a făcut posibilă crearea hârtiei grafen. Testele probe sunt încurajatoare: densitatea materialului este de cinci până la șase ori mai mică decât cea a oțelului, în timp ce rezistența la tracțiune este de zece ori mai mare decât cea a oțelului carbon. În același timp, grafenul este un bun conductor de curent electric, ceea ce îi permite să fie folosit pentru a transmite putere către un lift, ca magistrală de contact.
Îngroșarea cablului

Verificați informațiile.

Liftul spațial trebuie să suporte cel puțin propria greutate, care este considerabilă datorită lungimii cablului. Îngroșarea, pe de o parte, crește rezistența cablului, pe de altă parte, îi adaugă greutatea și, prin urmare, rezistența necesară. Sarcina asupra acestuia va varia în diferite locuri: în unele cazuri, o secțiune a legăturii trebuie să suporte greutatea segmentelor de dedesubt, în altele trebuie să reziste forței centrifuge care ține părțile superioare ale legăturii pe orbită. Să se întâlnească la aceasta conditie si pentru a realiza optimitatea cablului in fiecare punct, grosimea acestuia va fi variabila.
Se poate demonstra că ținând cont de gravitația Pământului și forța centrifugă (dar fără a ține cont de influența mai mică a Lunii și a Soarelui), secțiunea transversală a cablului în funcție de înălțime va fi descrisă prin următoarea formulă:

Aici A ® este aria secțiunii transversale a cablului în funcție de distanța r de centrul Pământului.
Formula folosește următoarele constante:
A0 este aria secțiunii transversale a cablului la nivelul suprafeței Pământului.
ρ este densitatea materialului cablului.
s este rezistența la tracțiune a materialului cablului.
ω este frecvența circulară de rotație a Pământului în jurul axei sale, 7,292×10−5 radiani pe secundă.
r0 este distanța dintre centrul Pământului și baza cablului. Este aproximativ egală cu raza Pământului, 6.378 km.
g0 este accelerația gravitației la baza cablului, 9,780 m/s².
Această ecuație descrie o legătură a cărei grosime crește mai întâi exponențial, apoi creșterea sa încetinește la o altitudine de mai multe raze Pământului și apoi devine constantă, ajungând în cele din urmă pe orbita geostaționară. După aceasta, grosimea începe să scadă din nou.
Astfel, raportul ariilor secțiunii transversale ale cablului la bază și la GSO (r = 42.164 km) este:
Înlocuind aici densitatea și rezistența oțelului și diametrul cablului la nivelul solului de 1 cm, obținem un diametru la nivelul GSO de câteva sute de kilometri, ceea ce înseamnă că oțelul și alte materiale cunoscute nouă sunt nepotrivite pentru construirea unui lift.
Rezultă că există patru moduri de a obține o grosime mai rezonabilă a cablului la nivelul GSO:
Folosiți material mai puțin dens. Din moment ce densitatea celor mai solide se află într-un interval relativ mic de la 1000 la 5000 kg/m³, este puțin probabil să se realizeze ceva aici.
Utilizați un material mai durabil. Cercetările merg în principal în această direcție. Nanotuburile de carbon sunt de zeci de ori mai rezistente decât cel mai bun oțel și vor reduce semnificativ grosimea cablului la nivelul GSO.
Ridicați baza cablului mai sus. Datorită prezenței exponențialului în ecuație, chiar și o ușoară ridicare a bazei va reduce foarte mult grosimea cablului. Sunt propuse turnuri de până la 100 km înălțime care, pe lângă economisirea cablului, vor evita influența proceselor atmosferice.
Faceți baza cablului cât mai subțire posibil. Încă trebuie să fie suficient de gros pentru a suporta o ridicare încărcată, astfel încât grosimea minimă la bază depinde și de rezistența materialului. Un cablu din nanotuburi de carbon trebuie să aibă doar un milimetru grosime la bază.
O altă modalitate este de a face mobilă baza liftului. Deplasarea chiar și la o viteză de 100 m/s va oferi deja un câștig în viteza circulară cu 20% și va reduce lungimea cablului cu 20-25%, ceea ce îl va face mai ușor cu 50% sau mai mult. Dacă „ancorați” cablul la supersonic[sursă nespecificat 664 zile] pe un avion sau tren, atunci câștigul în masa cablului nu va mai fi măsurat în procente, ci de zeci de ori (dar pierderile nu sunt luate în considerare pentru rezistență aer).
Lift

Verificați informațiile.
Este necesar să se verifice acuratețea faptelor și fiabilitatea informațiilor prezentate în acest articol.
Ar trebui să existe o explicație pe pagina de discuție.

Stilul acestei secțiuni este non-enciclopedic sau încalcă normele limbii ruse.
Secțiunea ar trebui corectată conform regulilor stilistice ale Wikipedia.

Desen conceptual al unui lift spațial care se ridică printre nori
Un lift spațial nu poate funcționa ca un lift obișnuit (cu cabluri mobile) deoarece grosimea cablului său nu este constantă. Majoritatea proiectelor folosesc un palan care urcă pe un cablu fix, deși au fost propuse și cabluri mobile mici segmentate care trec de-a lungul cablului principal.
Oferit diverse moduri modele de lift. Pe cablurile plate, puteți utiliza perechi de role ținute pe loc prin frecare. Alte opțiuni sunt spițe în mișcare cu cârlige pe plăci, role cu cârlige retractabile, levitație magnetică (putin probabil, deoarece traseele greoaie vor trebui atașate la cablu), etc. [sursa nespecificată 661 de zile]
O problemă serioasă cu proiectarea ascensorului este sursa de energie [sursa nespecificată 661 de zile]. Densitatea de stocare a energiei este puțin probabil să fie vreodată suficient de mare pentru ca liftul să aibă suficientă energie pentru a urca întregul cablu. Posibilele surse de energie externe sunt fasciculele laser sau cu microunde. Alte opțiuni sunt utilizarea energiei de frânare de la lifturile care se deplasează în jos; diferența de temperatură a troposferei; descărcare ionosferică etc. Opțiunea principală [sursa nespecificată 661 de zile] (razele de energie) are probleme grave asociate
cu eficienta și disiparea căldurii la ambele capete, deși dacă cineva este optimist cu privire la progresele tehnologice viitoare, este fezabil. Ascensoarele trebuie să se succedă la o distanță optimă pentru a minimiza sarcina pe cablu și oscilațiile acestuia
și maximizați
Cu toate acestea, dacă obstacolele de mai sus pot fi înlăturate cumva, atunci se poate realiza un ascensor spațial. Cu toate acestea, un astfel de proiect va fi extrem de costisitor, dar în viitor poate concura cu nave spațiale de unică folosință și reutilizabile [sursa nespecificată 579 de zile].
Contragreutate

Acest articol nu are link-uri către surse de informații.
Informațiile trebuie să fie verificabile, altfel pot fi puse sub semnul întrebării și șterse.
Puteți edita acest articol pentru a include link-uri către surse autorizate.
Acest marcaj apare pe articol din 13 mai 2011.
O contragreutate poate fi creată în două moduri - prin atașarea unui obiect greu (de exemplu, un asteroid) dincolo de geostaţionar orbita sau continuarea legăturii în sine pe o distanță considerabilă Avantajele unei baze staționare sunt surse de energie mai ieftine și mai accesibile și capacitatea de a reduce lungimea cablului. Diferența de câțiva kilometri de cablu este relativ mică, dar poate ajuta la reducerea grosimii necesare a părții din mijloc și a lungimii părții care se extinde orbită. A doua opțiune a devenit mai populară în ultima vreme, deoarece este mai ușor de implementat și, în plus, este mai ușor să lansați încărcături către alte planete de la capătul unui cablu alungit, deoarece are o viteză semnificativă față de Pământ.
Momentul unghiular, viteză și înclinare

Verificați informațiile.
Este necesar să se verifice acuratețea faptelor și fiabilitatea informațiilor prezentate în acest articol.
Ar trebui să existe o explicație pe pagina de discuție.

Acest articol sau secțiune necesită revizuire.
Vă rugăm să îmbunătățiți articolul în conformitate cu regulile de scriere a articolelor.

Când liftul se mișcă în sus, liftul se înclină cu 1 grad deoarece partea superioara Ascensorul se deplasează în jurul Pământului mai repede decât fundul (efectul Coriolis). Scara nu a fost salvată
Viteza orizontală a fiecărei secțiuni a cablului crește cu înălțimea proporțional cu distanța până la centrul Pământului, ajungând pe geostaționar orbita primei viteze de evacuare. Prin urmare, atunci când ridică o sarcină, el trebuie să obțină un moment unghiular suplimentar (viteză orizontală).
Momentul unghiular este dobândit datorită rotației Pământului. La început, liftul se mișcă puțin mai lent decât cablul (efectul Coriolis), „încetinind” cablul și deviând ușor spre vest. La o viteză de urcare de 200 km/h, cablul se va înclina cu 1 grad. Componenta orizontală a tensiunii
în non-vertical
În momentul în care marfa ajunge la GEO, momentul său unghiular (viteza orizontală) este suficient pentru a lansa încărcătura pe orbită.
La coborârea sarcinii, va avea loc procesul invers, înclinând cablul spre est.
Lansați în spațiu
La capătul cablului la o altitudine de 144.000 km, componenta tangenţială a vitezei va fi de 10,93 km/s, ceea ce este mai mult decât suficient pentru a părăsi câmpul gravitaţional al Pământului şi a lansa nave către Saturn. Dacă unui obiect i se permite să alunece liber de-a lungul vârfului cablului, acesta va avea suficientă viteză pentru a scăpa sistemul solar
. Acest lucru se va întâmpla din cauza tranziției momentului unghiular total al cablului (și al Pământului) în viteza obiectului lansat.
Pentru a obține viteze și mai mari, puteți prelungi cablul sau accelera sarcina folosind electromagnetism.

Constructii Construcția este în curs din geostaționar statii. Acesta este singurul lucru un loc unde o navă spațială poate ateriza. Un capăt coboară la suprafața Pământului, întins de forța gravitației. Altul, pentru echilibrare, -în sens invers lateral, fiind tras de forța centrifugă. Aceasta înseamnă că toate materialele pentru construcție trebuie ridicate la geostaţionar lateral, fiind tras de forța centrifugă. Aceasta înseamnă că toate materialele pentru construcție trebuie ridicate orbita în mod tradițional, indiferent de destinația încărcăturii. Adică costul ridicării întregului lift spațial
orbita - prețul minim al proiectului.

Economia unui lift spațial
Probabil, liftul spațial va reduce foarte mult costul trimiterii mărfurilor în spațiu.
Ascensoarele spațiale sunt costisitoare de construit, dar costurile lor de operare sunt scăzute, așa că sunt cel mai bine folosite pe perioade lungi de timp pentru volume foarte mari de marfă. În prezent, piața de lansare a încărcăturilor poate să nu fie suficient de mare pentru a justifica construirea unui lift, dar reducerea dramatică a prețului ar trebui să conducă la o varietate mai mare de încărcături. Altă infrastructură de transport - autostrăzi și căi ferate - se justifică în același mod. pe geostaționar Costul dezvoltării unui lift este comparabil cu costul dezvoltării unei navete spațiale [sursa nespecificată 810 zile]. Încă nu există un răspuns la întrebarea dacă liftul spațial va returna banii investiți în el sau dacă ar fi mai bine să-l investim în dezvoltarea ulterioară a tehnologiei rachetelor. Nu trebuie să uităm de limita numărului de sateliți releu
Astfel, liftul spațial este minim potrivit pentru lansări în masă lateral, fiind tras de forța centrifugă. Aceasta înseamnă că toate materialele pentru construcție trebuie ridicate orbita [sursa nu este specificată 554 de zile] și este cel mai potrivit pentru explorarea spațiului cosmic și a Lunii în special.
Această împrejurare explică eșecul comercial real al proiectului, întrucât principalele costuri financiare ale organizațiilor neguvernamentale sunt concentrate a retransmite sateliți, ocupând fie o orbită geostaționară (televiziune, comunicații), fie orbite inferioare (sisteme de poziționare globală, observarea resurselor naturale etc.).
Cu toate acestea, liftul poate fi un proiect hibrid și, pe lângă funcția de livrare a mărfurilor pe orbită, rămâne o bază pentru alte programe de cercetare și comerciale care nu au legătură cu transportul.
Realizări

Din 2005, competiția anuală Space Elevator Games are loc în Statele Unite, organizată de Fundația Spaceward cu sprijinul NASA. Există două categorii în aceste competiții: „cel mai bun cablu” și „cel mai bun robot (lift)”.
În competiția de ridicare, robotul trebuie să depășească o distanță stabilită, urcând pe un cablu vertical cu o viteză nu mai mică decât cea stabilită de regulament. (la concursuriÎn 2007, standardele erau următoarele: lungimea cablului - 100 m, viteza minimă - 2 m/s).
Cel mai bun rezultat din 2007 a fost parcurgerea unei distanțe de 100 m cu o viteză medie de 1,8 m/s.
Fondul total de premii pentru competiția Space Elevator Games în 2009 a fost de 4 milioane de dolari. La concursul de forță pe frânghie, participanții trebuie să primească un inel de doi metri fabricat din greu
material care cântărește nu mai mult de 2 grame, pe care o instalație specială îl testează pentru rezistența la tracțiune.
Competiția Space Elevator Games, organizată de Spaceward Foundation și NASA, s-a desfășurat în perioada 4 noiembrie - 6 noiembrie 2009, în California de Sud, la Centrul de Cercetare a Zborului Dryden, în limitele celebrei baze aeriene Edwards. Lungimea de testare a cablului a fost de 900 de metri, cablul a fost ridicat cu ajutorul unui elicopter. Conducerea a fost luată de LaserMotive, care a prezentat un lift cu o viteză de 3,95 m/s, care este foarte aproape de viteza cerută. Ascensorul a acoperit întreaga lungime a cablului în 3 minute și 49 de secunde;
În august 2010, LaserMotive și-a demonstrat cea mai recentă invenție la Conferința AUVSI Unmanned Systems din Denver, Colorado. Aspect nou laserul va ajuta la transmiterea energiei pe distanțe lungi mai economic, laserul consumă doar câțiva wați.
Literatură

Yuri Artsutanov „În spațiu - pe o locomotiva electrica" ziarul „Komsomolskaya Pravda” din 31 iulie 1960.
Alexander Bolonkin „Lansare și zbor non-rachetă în spațiu”, Elsevier, 2006, 488 pg.
http://www.scribd.com/doc/24056182

Lift spațial în diverse lucrări Una dintre celebrele lucrări ale lui Arthur C. Clarke, Fântânile Paradisului, se bazează pe ideea unui lift spațial. În plus, apare un lift spațial șiîn finală
părți ale celebrei sale tetralogii A Space Odyssey (3001: The Final Odyssey).
Battle Angel are un lift spațial ciclopic, la un capăt al căruia se află Sky City of Salem (pentru cetățeni) împreună cu un oraș inferior (pentru non-cetățeni), iar la celălalt capăt este orașul spațial Yeru. O structură similară este situată de cealaltă parte a Pământului. În seria " Star Trek
: Voyager” în episodul 3x19 „Rise”, un lift spațial ajută echipajul să evadeze de pe o planetă cu o atmosferă periculoasă.
Civilization IV are un lift spațial. Acolo este unul dintre „Marile Miracole” de mai târziu. ÎN roman fantastic
„Viermele de mătase” al lui Timothy Zahn (Spinneret, 1985) menționează o planetă capabilă să producă super fibre. Una dintre curse, interesată de planetă, a vrut să obțină această fibră special pentru construcția unui lift spațial. În dilogia lui Serghei Lukyanenko „Stelele sunt jucării reci”, una dintre civilizațiile extraterestre, aflată în proces de comerț interstelar, a livrat pe Pământ fire super-puternice care ar putea fi folosite pentru a construi un ascensor spațial. Dar civilizațiile extraterestre au insistat exclusiv la utilizare
În anime-ul Mobile Suit Gundam 00, există trei lifturi spațiale, de asemenea, un inel de panouri solare este atașat, ceea ce permite liftului spațial să fie folosit pentru generarea de energie electrică.
În anime-ul Z.O.E. Dolores are un lift spațial și arată, de asemenea, ce s-ar putea întâmpla în cazul unui atac terorist.
În romanul științifico-fantastic „Condamnat la Victorie” de J. Scalzi (ing. Scalzi, John. Războiul bătrânului), sistemele de ascensoare spațiale sunt utilizate în mod activ pe Pământ, numeroase colonii pământești și unele planete ale altor rase inteligente foarte dezvoltate pentru comunicarea cu danele navelor interstelare.
În romanul științifico-fantastic „Tomorrow Will Be Eternity” de Alexander Gromov, intriga este construită în jurul faptului existenței unui lift spațial. Există două dispozitive - o sursă și un receptor, care, folosind un „fascicul de energie”, sunt capabile să ridice „cabina” ascensorului pe orbită.
În romanul fantastic al lui Alastair Reynolds, Orașul abisului, descriere detaliată cladiri si functionare ascensorul spațial, este descris procesul de distrugere a acestuia (ca urmare a unui atac terorist).
Romanul științifico-fantastic al lui Terry Pratchett, Strata, prezintă Linia, o moleculă artificială extrem de lungă folosită ca ascensor spațial.
Menționat în melodia grupului Zvuki Mu „Elevator to Heaven”
Liftul spațial este menționat în seria anime Trinity Blood, în care nava spațială Arc servește drept contragreutate.
La începutul jocului Sonic Colors, Sonic și Tails pot fi văzuți luând liftul spațial pentru a ajunge la Dr. Eggman's Park.
Vezi de asemenea

Pistolul spațial
Începe bucla
Fântână spațială
Note

http://galspace.spb.ru/nature.file/lift.html Lift spațial și nanotehnologie
În spațiu - pe lift!
// KP.RU Ascensorul spațial orbitează Socio-politicși știința populară
Revista Rusă Spațială Nr. 11, 2008
Nanotuburile de carbon sunt cu două ordine de mărime mai puternice decât oțelul
MEMBRANA | Știri mondiale | Nanotuburile nu vor supraviețui unui lift spațial
Noua hârtie de grafen se dovedește a fi mai rezistentă decât oțelul
Lemeshko Andrei Viktorovici. Ascensor spațial Lemeshko A.V./ Ascensor spațial Lemeshko A.V.
ro:Televiziune prin satelit#Tehnologie
Liftul către cer stabilește recorduri cu privirea către viitor
A fost dezvoltat un laser care ar putea alimenta lifturile spațiale

http://innotechnews.com/innovations/721-kosmicheskij-lift-osnovnye-problemy?hitcount=0 CU fizicienilor și scriitorilor de science fiction, ideea unui lift spațial este ferm înrădăcinată în mintea pasionaților de astronautică. Puține viitoruri imaginabile există fără o infrastructură gigantică care transportă oameni și mărfuri direct pe orbită. Dar va fi creat un lift spațial în viitorul real? Oricât de trist este, există îndoieli serioase cu privire la acest lucru.

Moda modernă pentru dezvoltarea micro-, nano- și chiar femtosateliților cu o greutate mai mică de 100 g este asociată nu numai cu miniaturizarea electronicii, ci și cu motive pur economice. În ciuda faptului că, de-a lungul deceniilor de dezvoltare a tehnologiei spațiale, costul lansării mărfurilor pe orbita joasă a Pământului a scăzut cu un ordin de mărime, o parte semnificativă a costului misiunilor spațiale este încă livrarea lor la fața locului. Acest factor încetinește serios întregul program spațial, transformându-l în domeniul doar al organizațiilor sigure din punct de vedere financiar și închizând calea pentru o masă de dezvoltatori și cercetători.

Fiecare rachetă și fiecare treaptă superioară este un produs dintr-o singură bucată care necesită luni, sau chiar ani, de producție - și, în plus, este de unică folosință: după ce a lucrat maxim zece minute, mor. Nu fără motiv, atât corporația americană SpaceX, cât și inginerii ruși lucrează din greu pentru a explora opțiuni pentru crearea de primele etape cel puțin reutilizabile - cele mai puternice și scumpe componente ale sistemelor de lansare. Un astfel de proiect a fost dezvoltat la Centrul Spațial de Cercetare și Producție de Stat care poartă numele. Proiectul „Baikal-Angara” al lui Khrunichev sau SpaceX Grasshopper este prima etapă de aterizare pe „picioare” pentru rachetele familiei Falcon.

Dar toate acestea sunt doar jumătăți de măsură: este necesar să se reducă costul zborurilor spațiale cu un ordin de mărime și pentru aceasta este mai potrivit să nu le modifici pe cele vechi, ci să le rezolvi. Iar primul din linia lor va fi, desigur, un lift spațial, o idee pe cât de promițătoare, pe atât de simplă.

Conceptul de lift spațial fără probleme

Luați o frânghie obișnuită și rotiți-o rapid în jurul dvs. - acesta este întregul concept al unui lift spațial pe scurt. Un cablu suficient de lung și puternic atașat de Pământ, care merge pe orbita joasă a Pământului, va atârna vertical ca de la sine, datorită forței centrifuge. Tot ce rămâne este să montezi o platformă de ridicare pe ea - și poți merge în spațiu. Din păcate, în realitate, implementarea unei idei simple este departe de a fi atât de simplă.

Poate cel mai faimos și cel mai activ proiect de lift spațial este implementat de american porniți LiftPort. Deja din numele său este clar că scopul principal al dezvoltatorilor nu este doar un lift „spațial”, ci un lift „lunar”, care face posibilă stabilirea unei comunicări neîntrerupte de-a lungul liniei Pământ-Lună.

Conform calculelor specialiștilor companiei, infrastructura principală a liftului spațial ar trebui să fie legată de o platformă offshore plutitoare, care să ofere sistemului dinamismul necesar. Cablul care se ridică din acesta va atinge o înălțime de aproximativ 100 de mii de km. Vă puteți descurca cu un cablu mai scurt, cu o înălțime de „doar” aproximativ 35,5 mii km - principalul lucru este că ajunge pe orbita geostaționară, ceea ce îi va permite să rămână într-o poziție verticală.

Chiar și cel mai puternic oțel nu poate rezista la astfel de sarcini și pentru a preveni ruperea cablului ascensorului spațial sub propria greutate, se propune să fie fabricat din nanotuburi de carbon, care se disting prin greutatea redusă și rezistența uimitoare. Cu toate acestea, producția de nanotuburi lungi chiar și de câțiva centimetri rămâne o problemă tehnologică nerezolvată. Ce putem spune despre kilometri?

Și chiar dacă problema este rezolvată, grafenul poate să nu ajute.

Proiectarea liftului spațial propus

Baza. Cel mobil vă va permite să evitați dezastrele naturale care amenință suportul cablului. Staționar este mai convenabil în ceea ce privește furnizarea liftului cu energie ieftină.

Cablu. Trebuie să poată suporta cel puțin propria greutate, greutatea infrastructurii asociate și forța centrifugă. Conform calculelor, grosimea sa ar trebui să crească rapid odată cu înălțimea, atingând un nivel staționar.

Contragreutate. Aceasta ar putea fi o „stație terminală” la scară largă sau un asteroid legat de un cablu. Dar dacă legătura depășește orbita geostaționară, va fi ținută sub propria greutate, iar de la final va fi posibilă lansarea în zbor a sondelor spațiale la distanță lungă.

Problema unu - material pentru un lift spațial

Într-adevăr, nanotuburile de carbon sunt astăzi poate cel mai puternic material mecanic dintre toate cele cunoscute omenirii. Puterea nenumăratelor legături sp2 dintre atomii de carbon dintr-o rețea cristalină unidimensională încolăcită este incredibil de puternică. Dar acest lucru nu este suficient: potrivit celebrului expert și futurolog Howard Keith Henson, chiar și în cele mai optimiste calcule, puterea unui astfel de cablu va fi doar aproximativ două treimi din valoarea necesară.

Henson crede că dificultatea cu nanotuburile constă nu atât în tehnologie, cât în structura lor în sine. Este necesar să înveți cum să produci nu numai nanotuburi lungi, ci și cele ideale, cu o „puritate” nu mai rea decât pietre pretioase. În caz contrar, tocmai legăturile sp2 care leagă șase atomi de carbon din grafen își vor pierde configurația stabilă și, în locurile de defecte, vor începe să acopere 5 sau 7 atomi, reducând brusc rezistența.

Inginerul compară acest lucru cu cârligele de pe ciorapi pentru femei: o singură încălcare poate duce la „târâirea” întregii structuri. Și dacă chiar și producția de cristale mari, de ordinul unui centimetru, fără defecte, rămâne o problemă nerezolvată, va fi rezolvată în raport cu nanotuburile cu mai mulți kilometri? Dacă se întâmplă, nu va fi în viitorul previzibil, spune Keith Henson. Un cablu de lift spațial trebuie să reziste până la 100 MN/(kg/m), și chiar dacă nanotuburile de carbon ating acel nivel, nu trebuie să conțină nici un singur defect, altfel cablul se va destrăma înainte chiar să încercăm să-l călărim în spațiu. .

Potrivit unor estimări, cablul liftului spațial ar trebui să aibă o rezistență mai mare de 130 GPa. Pentru comparație, Kevlarul atinge un nivel de 4 GPa, cele mai puternice tipuri de oțel - doar 5 GPa. Teoretic, nanotuburile de carbon pot avea rezistența necesară (până la 300 GPa), dar în practică s-au atins doar aproximativ 50 GPa (și 99 GPa într-un experiment). În același timp, tehnologiile de realizare a nanotuburilor lungi - și cu atât mai mult de țesut cabluri din ele - rămân încă la început.

Chiar și unul dintre cei mai mari pasionați de ascensoare spațiale, fizicianul David Appell, care conduce mai multe proiecte legate de acest subiect, a recunoscut odată: „Putem fi siguri că într-o zi va fi posibilă crearea unei structuri din nanotuburi care măsoară 100 de mii de km?” ? Din păcate, nimeni nu poate răspunde încă la această întrebare.”

Problema a doua: ezitare

Să presupunem că am făcut o descoperire și am creat nanotuburi de carbon de lungimea necesară, am obținut o structură fără defecte, le-am țesut într-un cablu de lift și chiar l-am ridicat la înălțimea necesară. Ce urmează? Și apoi - viața de rutină cu milioanele ei de detalii periculoase. La urma urmei, o astfel de structură va experimenta inevitabil o mare varietate de impacturi, dintre care multe amenință să distrugă întreaga structură complexă.

Astfel de calcule au fost făcute de astrofizicianul ceh Lubos Perek, arătând că combinația mai multor factori - jocul forțelor gravitaționale de pe Pământ și Lună, presiunea particulelor vântului solar etc. - poate avea un efect imprevizibil asupra cablului ascensorului spațial. Perec a descoperit că jocul acestor forțe ar putea face ca întreaga sa structură uriașă să se balanseze, să vibreze și să se răsucească.

O soluție ar putea fi amplasarea unor motoare speciale pe secțiunile critice ale cablului, care, controlate de un sistem informatic inteligent, vor compensa influențele imprevizibile ale mediului. Dar „puritatea conceptului” va fi deja încălcată și, odată cu aceasta, multe dintre avantajele ascensorului spațial vor intra în discuție. Motoarele necesită combustibil, întreținere regulată, reparații și chiar înlocuire. Ele nu numai că vor îngreuna deplasarea de-a lungul cablului, dar, aparent, vor crește semnificativ costul de funcționare a liftului.

Dar acesta este doar un lucru mic, deoarece, ca orice sfoară întinsă, cablul unui lift spațial va avea propria frecvență de rezonanță a vibrațiilor interne. Îți amintești povestea pe care toți profesorii de fizică din școală o spun în mod tradițional într-o lecție despre rezonanță - cum un detașament de soldați, care mărșăluia peste un pod, „a lovit” accidental frecvența de rezonanță - și a distrus întregul pod? Același lucru amenință și liftul spațial.

Pentru a asigura această amenințare, într-un număr de secțiuni ale cablului va fi necesar să se instaleze unități care atenuează vibrațiile periculoase.

Și aceasta este din nou o complicație suplimentară a designului, noi probleme de inginerie și costuri financiare... Și dacă totul s-ar limita la asta: de fapt, cablul va avea mult mai multe probleme.

Pentru a reduce dimensiunea cablului, a scăpa de îngroșarea excesivă a acestuia și de pericolele straturilor inferioare ale atmosferei, baza ascensorului poate fi amplasată pe un turn înalt - până la 100 km. În august 2015, compania canadiană Thoth Technology Inc. chiar a brevetat un proiect similar

Turnul ThothX, pe care canadienii intenționează să-l construiască, ar trebui să atingă o înălțime moderată - „doar” 20 de km - și va fi alimentat de energia eoliană rezultată din diferența de presiune la baza și la vârf. Conform calculelor inginerilor, poate fi folosit și ca rampă de lansare pentru rachete, permițând o reducere semnificativă a costului lansărilor spațiale tradiționale. Există o singură problemă cu turnul: proiectul nu este fezabil din punct de vedere tehnologic.

Problema trei: pasagerii liftului spațial

Dificultăți deosebite pot fi create... prin însăși mișcarea unui lift spațial încărcat de-a lungul unui cablu. La fel ca orice se mișcă pe Pământul în rotație la un unghi față de axa sa de rotație, sarcina va fi influențată de forța Coriolis. Pe măsură ce se ridică, liftul se va abate în direcția opusă rotației Pământului. Acest efect a fost deja calculat de către fizicieni.

Potrivit omului de știință canadian Arun Misra, care a efectuat această lucrare, această influență va face ca liftul să se balanseze ca un pendul instabil inversat. Ca urmare, „destinația” pe orbită unde vor sosi oamenii și mărfurile poate să nu fie exact unde se îndreptau. Acest lucru este complet inacceptabil pentru lansarea vehiculelor pe orbită.

Mai mult, vibrațiile care se propagă de-a lungul cablului vor duce la mișcarea neuniformă a „cabinei”, care va încetini în unele zone și se va accelera în altele, „condusă” de valuri. Desigur, pot fi propuse o serie de mecanisme pentru a compensa acest efect. De exemplu, o urcare extrem de lentă și atentă, controlată, despre care Arun Misra estimează că va dura câteva săptămâni, poate ajuta.

O altă opțiune este de a coordona extrem de precis mișcarea mai multor cabine în același timp, ceea ce va compensa reciproc influența celuilalt asupra cablului. Dar acest lucru din nou complică și crește costul întregii infrastructuri. Se pare că ideea unui lift spațial nu mai arată atât de atractiv? Dar stați: încă nu am terminat.

Problema patru: resturile spațiale

Nu cu mult timp în urmă, orbita Stației Spațiale Internaționale a fost ajustată din nou pentru a evita o coliziune cu o altă bucată de resturi spațiale. Acest lucru nu va funcționa cu designul liftului ciclopic: va fi aproape imposibil să îl mutați. Între timp, trecând prin orbita joasă a Pământului și atingând orbita geostaționară, va fi „expus la atac” de zeci de sateliți funcționali și de mii de fragmente de dispozitive deja eșuate, etape de rachetă și etape superioare. Să nu uităm de pericolul întâlnirii cu meteoriți!

Este puțin probabil ca acest lucru să fie evitat deloc, iar orice lift spațial trebuie inițial proiectat pentru coliziuni regulate și periculoase. Cum se poate realiza acest lucru este încă neclar: bucățile de resturi spațiale pot să nu fie atât de mari, dar se mișcă cu viteze enorme, la care, în cuvintele poetului, „un grăunte de nisip capătă forța unui glonț”. Howard Keith Henson, deja familiar nouă, a calculat că energia unor astfel de impacturi atinge cu ușurință un nivel care amenință să se evapore pur și simplu câțiva metri ai cablului.

Nu este atât de dificil să echipați toate navele spațiale ale căror orbite amenință să se intersecteze cu cablul ascensorului cu sisteme de evitare active. Dar cum rămâne cu sateliții care operează deja? Dar resturile spațiale? Conform estimărilor disponibile, cantitatea sa pe orbită se ridică la câteva mii de tone. Și înainte de a începe instalarea megacablului pentru superliftul nostru, spațiul va trebui să fie curățat.
Ca una dintre opțiunile de protecție, se propune instalarea de sisteme laser puternice în zonele critice ale liftului, funcționând în maniera „apărării antiaeriene” și distrugând resturile care amenință o coliziune. Dar asta este corect! - înseamnă o nouă complicație și o creștere a costului minunatului nostru proiect.

Problemele cinci și șase: uzura liftului spațial și radiațiile

Dacă cele patru probleme cheie ale liftului spațial nu au fost suficiente pentru tine, să mai menționăm câteva. Nu sunt atât de semnificative, dar necesită și atenție – iar soluțiile sunt obligatorii.

Uzură și coroziune. Sub influența factorilor duri din atmosferă și a mediului spațial agresiv, atât cablul liftului, cât și piesele sale se vor deteriora inevitabil. Este necesar să se ofere opțiuni pentru restaurarea materialelor, repararea regulată a întregii structuri și întreținerea acesteia.

Radiația. Calea liftului spațial va avea loc nu numai în atmosferă, ci și mult dincolo de ea. De asemenea, nu vor lipsi centurile de radiații ale Pământului (în literatura occidentală sunt numite centurile Van Allen) - zone în care sunt reținute un număr imens de particule încărcate și de înaltă energie, în principal protoni și electroni, capturate de magnetosfera planetei. Centura interioară de radiații este situată la o altitudine de aproximativ 4 mii km, cea exterioară - 17 mii km, iar orice călătorie a oamenilor prin aceste zone este plină de pericole foarte serioase. Prin urmare, trebuie prevăzute măsuri de protecție împotriva radiațiilor pentru pasagerii lifturilor spațiale.

Dar asta nu este tot. Chiar dacă instalăm ecrane puternice în cabina liftului care blochează fluxul de particule de mare energie, ne vom confrunta cu o gamă diferită de probleme, deloc tehnologice.

Problema șapte: societatea

Să spunem că cooperarea internațională și cele mai bune minți ale umanității vor rezolva toate dificultățile exprimate și liftul spațial se va ridica cu mândrie deasupra Pământului, călcând în picioare gravitația aspră. Structura colosală, desigur, va deveni unul dintre simbolurile cheie ale progresului, succesului și prosperității civilizației occidentale, orientate spre știință. Aceasta înseamnă că se va transforma într-un obiect atractiv pentru toți adversarii ei.

Distrugerea ascensorului spațial ca urmare a atacurilor teroriste ar putea fi un eveniment care, atât ca amploare, cât și ca impact, va eclipsa tot ce s-a întâmplat pe 11 septembrie 2001 la New York și după aceea. Moartea acestui colos va fi o lovitură serioasă atât financiar, cât și în sensul cel mai literal: imaginați-vă căderea necontrolată a unui cablu lung de zeci de mii de kilometri și o masă de mai multe tone cu toate elementele montate pe el... Este nu este surprinzător că liftul trebuie să fie complet protejat de toate atacurile posibile de la sol și aer.

Apropo, aceste considerente au devenit unul dintre motivele importante pentru care se propune construirea infrastructurii terestre a ascensorului spațial pe o platformă offshore, care este mult mai ușor de apărat de teroriștii amatori. Dar chiar și aici ne putem aștepta la consecințe imprevizibile - de data aceasta din partea activiștilor de mediu.

Preocuparea lor este de înțeles: după cum notează mulți apărători ai planetei, scara mare a transportului de mărfuri de-a lungul cablului ascensorului este plină de apariția unei mase suplimentare strâns legate de Pământ. Calculele elementare arată că, cu o lungime colosală a cablului, aceasta poate afecta chiar viteza de rotație a planetei în jurul axei sale, încetinind-o. Consecințele unei astfel de influențe pot fi cu adevărat imprevizibile. Și chiar dacă încetinim Pământul cu câteva nanosecunde, ne putem aștepta la cele mai violente proteste din partea „verzilor” - de exemplu, sub sloganuri precum „Să salvăm impulsul unghiular al planetei!”

Nicio problemă: pe lună

Se pare că problemele liftului spațial sunt nenumărate și practic de nerezolvat. Dar dacă transformăm conceptul de proiect în literalmente cu susul în jos?.. O astfel de propunere a fost făcută cu ceva timp în urmă de inginerul și dezvoltatorul de tehnologie spațială american Jerome Pearson. „Un astfel de proiect pare să nu aibă sens pe Pământ”, scrie el, „dar Luna este o chestiune complet diferită”.

Desigur, sub influența gravitației, Luna nu se rotește în jurul axei sale, rămânând întoarsă spre noi doar cu o latură. Dar Jerome Pearson vede chiar acest lucru ca pe un plus, propunând să „repare” cablul unui lift spațial pornind de la suprafața unui satelit, nu datorită forței centrifuge, ci datorită gravitației Pământului. Este suficient să cântăriți capătul îndepărtat cu masa corespunzătoare: conform calculelor lui Pearson, cu o greutate de aproximativ 100 de mii de tone, un astfel de design va face posibilă livrarea de trei până la patru ori mai multă încărcătură pe Lună anual.

Se pare că ideea nu este lipsită de sens. Teoretic, „liftul lunar” nici măcar nu necesită materiale ultra-rezistente, ca să nu mai vorbim de protecție remarcabilă – aproape ideală – împotriva atacurilor teroriste. Ideea este susținută și de Keith Henson, care a calculat că pentru a ridica 1000 de tone de marfă, sistemul va necesita exploatarea unei centrale electrice de dimensiuni medii - doar 15 MW - și, în același timp, le va putea livra la o distanță de până la 190 mii km, până la o orbită de transfer pe Pământ.

Dacă omenirea începe serios să dezvolte resurse lunare, poate că proiectul va fi foarte util. Între timp, un lift spațial pe Pământ este cu greu posibil din motive tehnologice, pur și simplu nu avem nimic de transportat de pe Lună în astfel de cantități. Se pare că liftul are întârziere.

Vă rugăm să activați JavaScript pentru a vizualiza

Compania japoneză Obayashi Corporation a prezentat un vehicul concept pentru spațiu.

Acesta va fi un ascensor spațial de la Pământ pe orbită. Este planificat ca liftul să fie lansat până în 2050.

Și acum aproximativ cincizeci de ani, oamenii credeau că, la începutul secolului XXI, zborurile spațiale vor fi disponibile pentru toată lumea și de mai multe ori. Din păcate, acesta nu este cazul.

Acest lift va duce de la Pământ la stația spațială, situată la o altitudine de 36 de mii de kilometri.

Dar lungimea cablului va fi de 96 de mii de kilometri. Acest lucru este necesar pentru a crea o contragreutate orbitală.

În viitor, poate fi folosit pentru a extinde traseul liftului.

Liftul se va putea deplasa cu o viteză de 200 de kilometri pe oră și va putea transporta până la 30 de persoane simultan.

Deci pentru a atinge scopul final al acestui lucru vehicul va dura aproximativ 8 zile.

Stația spațială va găzdui, de asemenea, laboratoare și locuințe.

Sună bine. Dar există îndoieli cu privire la impracticabilitatea unui astfel de design.

1. Nu există material suficient de puternic pentru cablu

Sarcina pe cablu poate depăși 100.000 kg/m, astfel încât materialul pentru fabricarea acestuia trebuie să aibă o rezistență extrem de mare pentru a rezista la întindere, și în același timp o densitate foarte mică. Deși nu există un astfel de material, nici măcar nanotuburile de carbon, care sunt acum considerate cele mai durabile și elastice materiale de pe planetă, nu sunt potrivite. Din păcate, tehnologia de producere a acestora abia începe să fie dezvoltată. Până acum, a fost posibil să se obțină bucăți minuscule de material: cel mai lung nanotub care a fost creat are câțiva centimetri în lungime și câțiva nanometri în lățime. Încă nu se știe dacă va fi posibil vreodată să faci un cablu suficient de lung din acesta.

2. Susceptibilitate la vibrații periculoase

Cablul va fi susceptibil la rafale imprevizibile de vânt solar - sub influența sa se va îndoi, iar acest lucru va afecta negativ stabilitatea ascensorului. Micromotoarele pot fi atașate la cablu ca stabilizatori, dar această măsură va crea dificultăți suplimentare în ceea ce privește întreţinere structurilor. În plus, acest lucru va face dificilă deplasarea cabinelor speciale, așa-numitele „alpiniști”, de-a lungul cablului. Cel mai probabil, cablul va intra în rezonanță cu ele.

3. Forța Coriolis

Cablul și „alpiniștii” sunt nemișcați în raport cu suprafața Pământului. Dar în raport cu centrul Pământului, obiectul se va mișca cu o viteză de 1.700 km/h la suprafață și 10.000 km/h pe orbită. În consecință, „alpiniștilor” trebuie să li se acorde această viteză la lansare. „Cățărătorul” accelerează într-o direcție perpendiculară pe cablu și, din această cauză, cablul se va balansa ca un pendul. În același timp, apare o forță care încearcă să ne rupă cablul de Pământ. Forța este invers proporțională cu deformarea cablului și direct proporțională cu viteza de ridicare a sarcinii și masa acesteia. Astfel, forța Coriolis împiedică ridicarea rapidă a sarcinilor pe orbită geostaționară. Forța Coriolis poate fi combătută prin simpla lansare a doi „alpiniști” în același timp - de pe Pământ și de pe orbită, dar apoi forța dintre cele două sarcini va întinde cablul și mai mult. O altă opțiune este o ascensiune dureros de lentă pe urme de omizi.

4. Sateliți și resturi spațiale

În ultimii 50 de ani, omenirea a lansat multe obiecte în spațiu – utile și nu atât de utile. Fie constructorii de ascensoare vor trebui să găsească și să elimine toate acestea (ceea ce este imposibil, având în vedere numărul de sateliți sau telescoape orbitale utile), fie să ofere un sistem care să protejeze obiectul de coliziuni. Cablul este teoretic nemișcat, așa că orice corp care se rotește în jurul Pământului se va ciocni mai devreme sau mai târziu de el. În plus, viteza de coliziune va fi aproape egală cu viteza de rotație a acestui corp, astfel încât cablul va fi deteriorat foarte mult. Cablul nu poate fi manevrat și este lung, astfel că ciocnirile vor fi frecvente. Cum să rezolvi acest lucru nu este încă clar. Oamenii de știință vorbesc despre construirea unui laser spațial orbital pentru a arde gunoiul, dar acest lucru este complet în afara domeniului science-fiction.

5. Riscuri sociale și de mediu

Ascensorul spațial poate deveni ținta unui atac terorist. O operațiune de demolare reușită va provoca pagube enorme și poate chiar îngropa întregul proiect, așa că, în același timp cu liftul, va trebui să construiți o apărare non-stop în jurul acestuia. Ecologiștii cred că cablul, în mod paradoxal, poate schimba axa pământului. Legătura va fi fixată rigid pe orbită, iar orice mișcare a acesteia în partea de sus se va reflecta pe Pământ. Apropo, vă puteți imagina ce se va întâmpla dacă se rupe brusc? Astfel, este foarte dificil să implementezi un astfel de proiect pe Pământ. Acum vestea bună: va funcționa pe Lună. Forța gravitațională asupra satelitului este mult mai mică și practic nu există atmosferă. O ancoră poate fi creată în câmpul gravitațional al Pământului, iar un cablu de la Lună va trece prin punctul Lagrange - astfel, obținem un canal de comunicație între planetă și satelitul său natural. În condiții favorabile, un astfel de cablu va putea transporta aproximativ 1000 de tone de marfă pe zi pe orbita pământului. Materialul, desigur, va trebui să fie foarte puternic, dar nu va trebui să inventați nimic fundamental nou. Adevărat, lungimea liftului „lunar” va trebui să fie de aproximativ 190.000 km din cauza unui efect numit traiectoria Gomanov.