В космос на лифте

Константин Зайцев (источник - xTerra.Ru)

В последнее время в прессе часто упоминается идея "космического лифта" - конструкции из тонких толщиной всего несколько сантиметров тросов, закрепленных одним концом на Земле, а другим простирающимся в космос. Идея родилась еще в 60х годах прошлого века. Впервые ее высказал ленинградский инженер Юрий Арцутанов, а затем развил Георгий Поляков, о чем рассказывал журнал "Техника-Молодежи" в 1977 и 79 годах. В том же 1979 году вышел и роман Артура Кларка "Фонтаны Рая", описывающий реализацию такой идеи.

Сегодня над разработкой проекта космического лифта трудятся целый ряд ученых. Одна из исследовательских групп находится в НАСА, в Центре космических полетов им. Маршалла. По расчетам ученых, несмотря на огромные технические требования такого проекта, он все-таки может быть осуществлен средствами современной технологии. Высказываются предположения о том, что такое лифт может появиться к концу века.

Долгое время идея космического лифта считалась лишь мечтой, однако вскоре она может стать реальностью. Одна из веских причин, подталкивающих к его строительству - это дешевизна и быстрота доступа в космос, а точнее выхода на орбиту. Пассажиры и грузы могли бы путешествовать вдоль тросов, так как это происходит в случае фуникулера. Приблизительная стоимость доставки килограмма груза в таком случае составила бы около 1,48 доллара. Сравните это с 22 тыс. долларов в случае традиционного способа вывода грузов ракетой-носителем. Кроме того пилоту не надо быть космонавтом, чтобы совершить такое путешествие. А это открывает доступ в космос простым людям, по крайней мере обладающим достаточной суммой денег (на порядки меньшей, чем потребовалось для этого Деннису Тито).

Что же представляет из себя это загадочное сооружение - космический лифт? В начале вообразите себе спутник. Время, которое ему требуется чтобы облететь Землю, зависит от силы гравитации, изменяющейся, в свою очередь, в зависимости от высоты. Низколетящие спутники совершают такой путь быстрее, высоколетящие - медленнее, а вот находящимся на высоте 35 786 километров для этого потребуется ровно 24 часа, то есть для земного наблюдателя они просто не будут двигаться. Такая орбита проходит над экватором, а называется она геостационарной.

Продолжим фантазировать и представим себе спутник, как бы удлиняющийся одновременно по направлению к Земле и от нее таким образом, что его центр масс будет находиться постоянно на геостационарной орбите. Части спутника, находящиеся ближе к поверхности планеты будут двигаться медленнее, чем это нужно для поддержания стабильной орбиты, а значит будут ощущать на себе притяжение Земли. И наоборот, части удаленные далеко в космос будут двигаться слишком быстро для своей высоты и станут увлекать за собой всю конструкцию. Результат - огромная сила натяжения. Любой металлический трос при такой длине просто оборвется. Поэтому единственным подходящим материалом является углеродное волокно.

Когда Артура Кларка, 20 лет назад предложившего для этого использовать алмазные волокна, спросили, когда же будет построено такое сооружение, он ответил: "Лет через 50 после того, как над этой идеей перестанут смеяться". Ну что ж, смеяться похоже уже перестали...

Кстати, стоит добавить, что этот проект и судьба известного фантаста в разные годы очень сильно пересекались. В 1968 на конференции "Мирное использование космоса" советский космонавт Леонов подарил Кларку экземпляр своей книги. На одной из иллюстраций, выполненной самим космонавтом космический лифт высился прямо над островом Шри-Ланка. Фантаст решил, что это шутка, ибо к тому времени он купил там дом, где собирался жить (живет и поныне). Однако оказалось, что территория, на которой стоит дом писателя, действительно является одной из тех немногих точек на планете, к которой может крепиться космический лифт, чтобы его остальная часть находилась при этом на геостационарной орбите! Вот и гадайте тут, что это - простое совпадение или знак судьбы?...