Спецпроекты

Космический лифт: обречен и опасен

Наука
Только недавно были начаты первые эксперименты и развернуты коммерческие программы по разработке космического лифта, а некоторые ученые уже предсказывают его быструю катастрофу. Согласно оценкам ряда специалистов, нанотрубочный канат может не выдержать нагрузки, несмотря на высокую расчетную прочность. В 2000 году доктор Брэдли Эдвардс (Bradley Edwards) выпустил отчет, в котором сообщалось о проведении предварительных исследований по построению космического лифта. Затем в Сиэтле была основана компания HighLift Systems, которой NASA выделила финансирование для разработки и постройки космического лифта. Согласно планам компании LiftPort, космический лифт будет построен, опробован и запущен в работу через 15 лет. В первые шесть лет компания будет привлекать инвестиции, с шестого года по десятый разрабатывать конструкцию лифта, и, наконец, в оставшиеся пять лет будет проходить непосредственно постройка.

В связи с возросшими опасениями ряда ученых относительно надежности космического лифта, д-р Эдвардс, являющийся в настоящее время руководителем проекта разработки космического лифта при NASA4, ответил на ряд вопросов, которые особенно интересуют общественность.

Что случится, если порвется лента?

Спроектированная лента будет вдвое жестче, чем это необходимо. Математическое моделирование показало, что предложенная в конструкции лифта лента разорвется при скорости ветра 72 м/с, т.е. при 5-балльном ветре или урагане. Погодные условия в месте, выбранном для расположения космического лифта, будут исключать возможность ураганов и молний. Скорее всего, станция лифта будет расположена в океане.

И все же, что произойдет, если лента порвется? Большая часть ленты улетит в космическое пространство, причем некоторая ее часть сгорит от высокой скорости полета в атмосфере. Нижняя часть ленты упадет в океан.

Не загрязнит ли лента и ее несгоревшие в атмосфере остатки океан? Вряд ли, так как вес километра ленты — 7,5 кг. При падении с высоты лента разовьет скорость, не большую, чем скорость раскрытой падающей газеты. Посторонний наблюдатель увидит, скорее всего, только яркую полоску через все небо (от сгоревшей ленты), а вот куски ленты будут долго находиться во взвешенном состоянии в воздухе.

Наибольшую опасность представляют собой транспортируемые грузы, потерявшие связь с лифтом. Грузы, достигшие орбит, останутся на орбитах. Те грузы, которые только начали движение, упадут вниз. Некоторые из грузов, достигшие скорости 11 км/с, вылетят в открытый космос.

Трос из нанотрубок: электрическая угроза?

У этой проблемы есть несколько аспектов. На возникновение электрического тока в ленте космического лифта могут влиять следующие факторы: электрические свойства земной атмосферы, перекачивание через лифт космической плазмы и постоянное пересечении лифтом магнитных полей Земли.

Атмосфера Земли содержит регионы разного заряда, которые все время находятся в движении. Они могут дать разность потенциалов, но только на малых дистанциях. Когда идет гроза и перемещение зарядов затрагивает большие дистанции, существует вероятность того, что молния повредит ленту лифта, но, как было сказано выше, конструкторы постараются так выбрать место расположения базовой станции, чтобы исключить возможность грозы. Базовая станция будет расположена на корабле, поэтому лифт будет обладать «мобильностью» и сможет при необходимости передвинуться, чтобы избежать шторма.

Заряды, связанные с космической плазмой, могут собираться на верхней станции лифта. Но возникающий ток настолько мал, что его не сравнить с током, полученным от присоединения к противоположным концам ленты обычной батарейки. Малое количество зарядов позволяет не учитывать эту опасность.

При пересечении магнитных полей проводником в нем возникает электрический ток. В данном случае лента неподвижна по отношению к магнитному полю Земли, и электрический ток, производимый в ленте, будет пренебрежимо мал. В современных телевышках электрический ток, производимый магнитными полями Земли, практически отсутствует.

Космические объекты будут задевать ленту лифта?

Космические объекты, находящиеся на низкой орбите Земли (Low Earth Orbit — LEO), будут составлять серьезную проблему. Чтобы лифт не сталкивался с различными объектами, предусматривается система активного уклонения. В среднем, необходимо будет избегать различных объектов один раз в 14 часов. Для построения системы отклонения необходимо разработать систему трассирования объектов, работающую с точностью до 1 см. Разработка такой системы входит в план исследований компании LiftPort.


Компания месяца

Мы все больше средств направляем на цифровизацию процессов

Алла Антонова

врио ИТ-директора X5 Retail Group

Стратегия месяца

Зачем государство ввязалось в гонку технологических вооружений

Михаил Замыцкий

директор по развитию «Ситилинк»