Освоение космоса идет уже более 60 лет. Конечно, темпы этого освоения вовсе не такие быстрые, как предрекали фантасты, но все же технологии не стоят на месте, и Солнечная система потихоньку изучается. Но пока зонды исследуют далекие планеты, на орбите вокруг матушки Земли дел не меньше. Орбитальная станция уже много лет не пустует, туда и обратно необходимо доставлять научные приборы, продовольствие, бытовой груз, да и, собственно, самих космонавтов.
Одним из самых амбициозных инженерных проектов доставки груза на орбиту является космический лифт. Впервые подобную концепцию озвучил гениальный русский теоретик космонавтики Константин Эдуардович Циолковский – он называл этот вид транспорта «ракетный поезд». Идеи Циолковского подробнейшим образом исследовал Юрий Арцутанов, советский инженер, посвятивший разработки космического лифта всю свою жизнь.
Идея космического лифта, казалось бы, очень проста. В ее основе лежит трос, закрепленный одним концом на Земле. Другой конец проходит через орбитальную станцию, которая находится на геостационарной орбите (то есть ее угловая скорость равна угловой скорости вращения Земли, благодаря чему станция относительно Земли неподвижна). После орбитальной станции трос удерживается центробежной силой Земли и выполняет роль противовеса. По этому тросу вполне может курсировать лифт, которому добраться до станции поможет та же центробежная сила.
Теоретически никаких противоречий для создания такого лифта не существует. Это сразу бы сделало вывод грузов на орбиту дешевле в несколько раз. И современные технологии вполне позволяют построить почти весь космический лифт. Почему «почти»? Потому что у лифта есть одно узкое место – это трос.
Дело в том, что трос такой огромной длины будет весить чудовищно много, сотни тысяч тонн. Ни один современный материал не способен выдержать такую собственную массу. К примеру, стальной трос порвется уже при длине 60 км. Нельзя делать трос и переменной толщины: учитывая, что с набором высоты трос должен будет выдерживать свои более «низкие» участки, к геостационарной орбите он приобретет такую толщину, что вся затея покажется бессмысленной.
Необходимо найти материал, который был бы прочнее стали хотя бы в сотню раз. И такой материал есть. Это углеродные нанотрубки, которые имеют прочность намного выше, чем требуется для космического лифта. Единственная проблема – сплетение трубок в кабель в промышленных масштабах пока не освоено, хотя все предпосылки к этому имеются. Как только будет возможно создание углеродного троса – это можно будет назвать решением самой сложной проблемы в этом проекте.
К слову сказать, космический лифт может быть сооружен и на других планетах, причем чем меньше планета (и ее сила тяжести), тем проще реализация самого лифта. Также лифт может быть реализован и на астероидах.
