» » Космический лифт и многоразовые ракеты

Технологии / Космические технологии

Космический лифт и многоразовые ракеты

 

Авиабилет из Москвы в Солт-Лейк-Сити и обратно стоит около $1000. Округляя, вы пролетаете половину планеты за сумму, равную месячной российской зарплате. Не так уж и дорого: несколько сотен лет назад на это могли уйти месяцы, а стоимость экспедиции была такова, что ее приходилось финансировать королю.

Полет в космос на корабле «Союз» сейчас стоит $45 млн. Почему так дорого? Ведь мы видели космическую ракету на ВДНХ – это кусок металла, по размерам сравнимый с самолетом, который несет вас в Солт-Лейк-Сити, и тоже заправленный керосином. Допустим, металл кое-где получше, но даже с учетом всех разумных поправок разница между $1000 и $45 миллионами кажется неоправданной. Причина в том, что аэробус может в течение срока своей эксплуатации отработать несколько тысяч рейсов, а космическая ракета летает лишь однажды. Все ее ступени либо падают на Землю, превращаясь в металлолом, либо сгорают в атмосфере. Назад возвращается только маленький отсек, тоже рассчитанный всего лишь на один полет.

Советский «Буран» и американские челноки называются многоразовыми кораблями только на бумаге. «Буран» совершил один полет, «Дискавери» – 39; кроме того, они не способны выйти в космос без ракеты-носителя, которая большей частью тоже гибла в результате пуска.

Положить этому конец и резко снизить стоимость полета в космос решил американский предприниматель, глава SpaceX и Tesla Motors Элон Маск. Его ракета Falcon 9 выводит в космос многоразовый космический корабль Dragon. Однако в планах Маска – сделать ракету полностью многоразовой. Идея спускать первую ступень на парашютах не сработала – такой спуск и посадка на воду оказались слишком суровыми для массивной металлической конструкции. Тогда Маск решил, что ступени должны возвращаться на космодром и садиться на реактивной тяге с включенным двигателем, как это происходит в фантастике. При спуске двигатель работает с меньшей тягой, достаточной только для того, чтобы плавно спускаться.+

Впрочем, лучше один раз увидеть. На видео испытания аппарата под названием Grasshopper («Кузнечик»). Он летает пока невысоко, но принципиально все понятно.


Есть и еще более радикальный проект снижения стоимости вывода грузов в космос – космический лифт. Идея его проста: трос огромной длины одним концом прикреплен к Земле, а другой его конец с противовесом уходит далеко в космос. Трос вращается вместе с Землей. К направленному вертикально в небо тросу можно прикрепить лифт, который с грузом и людьми будет по нему заезжать наверх. Никаких перегрузок, сверхзвуковых скоростей, отбрасываемых ступеней, рева двигателей, – зашел, нажал кнопку и едешь.

Основная проблема создания такой гигантской конструкции – трос. В обычных лифтах трос должен выдерживать в основном вес кабины с людьми, но трос космического лифта должен выдерживать не столько кабину, сколько собственный вес, который – при длине сооружения в сотни километров – будет тоже огромным. Единственный известный человечеству материал, который в принципе дает такую возможность, – углеродные нанотрубки. Однако на практике самые прочные созданные нити из нанотрубок дают только 80 процентов требуемой для создания лифта прочности и при этом имеют длину в микрометры. Есть и более длинные тросы, но они в разы слабее.+

Прогресс в области создания сверхпрочных материалов идет, ведь это коммерчески привлекательная область, и за последние годы прочность материалов выросла в несколько раз. Что касается лифта в целом, то пока им занимаются лишь энтузиасты. Самая высокая экспериментальная конструкция имела высоту около одного километра.

Теги

Похожие новости

Комменатрии к новости

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

Написать свой комментарий:

Присоединяйтесь

Science21 — портал о самых горячих технологических трендах и новых технологиях.

Реклама на сайте

Цитата

Процесс научных открытий — это, в сущности, непрерывное бегство от чудес.

(Альберт Эйнштейн)