Нанотехнологии и орбитальный лифт

Представьте себе ленту длиной 100 000 км, на одном конце которой находится груз, а другой конец закреплён в районе земного экватора. Центробежная сила удерживает ленту в натянутом положении, позволяя использовать её как космический лифт.

В недавнем выпуске Уолл Стрит Джорнал вышла статья, посвящённая ежегодному конкурсу Elevator 2010, проводимому NASA. Конкурс пройдёт в октябре в Солт Лэйк Сити и будет состоять из двух номинаций: технологии передачи энергии и создание прочных материалов для троса на основе углеродных нанотруб. Призовой фонд составляет 500 000 долларов США в каждой категории.

Самая сложная часть космического полёта – преодоление гравитационного поля Земли. Сегодня это осуществляется путём сжигания огромных количеств ракетного топлива. Однако, затраты энергии могли бы быть значительно снижены с помощью использования устройства наподобие лифта, в котором для подъёма груза используется энергия опускаемого противовеса.

Хотя сама идея была предложена довольно давно, до недавних пор она не казалась реализуемой: трос такой длины просто оборвался бы под собственным весом. Однако, с открытием углеродных нанотрубок и их исключительных механических свойств (в десятки и сотни раз прочнее стали) орбитальный лифт перестал казаться чем-то несбыточным.

Предполагается, что лента-«хребет» орбитального лифта будет иметь ширину 75 см, а толщину – не более, чем у листа бумаги. На сегодняшний день уже созданы волокна из нанотрубок, прочность которых составляет 15% от необходимой (что в 3 раза превосходит прочность кевлара – волокна, используемого для создания бронежилетов), и прогресс в этом направлении продолжается.

Сборку лифта предполагается произвести следующим образом. С помощью ракеты на геостационарную орбиту (35 000 км) будут выведены две катушки размером с комнату, на каждую из которых будет намотано по 50 000 км ленты. Одна из катушек будет размотана в сторону Земли, а вторая – под действием центробежной силы – от Земли. Нижний конец предполагается закрепить на платформе в Тихом океане в 2400 км к западу от Мексики (место выбрано за стабильные и спокойные погодные условия), а верхний будет удерживаться грузом за счёт центробежной силы.

Общая масса ленты должна составить около 800 тонн, или 8 г/м. По оценкам руководителей программы NASA, стоимость проекта составит около 12 миллиардов долларов США, а окупаемость его работы обеспечится доставкой на орбиту коммерческих спутников.

Василий Артюхов

Пожалуйста, оцените статью:
Ваша оценка: None Средняя: 3.9 (7 votes)
Источник(и):

Nanowerk