Космический лифт? Это звучит совершенно абстрактно или, в лучшем случае, как научная фантастика (например, устройство из сериала "Основание") или видение очень далекого будущего. Однако концепция не нова. Достаточно вспомнить библейскую Вавилонскую башню, структуру, которая, как говорят, достигала небес. Одним из первых ученых, предложивших такое устройство, был российский ученый 19 века, Константин Циолковский.
Что такое космический лифт?
Исследования по оценке осуществимости космического лифта начались в 20 веке. В первой половине века ученые пришли к выводу, что построить такое устройство снизу вверх невозможно, так как ни один материал не мог бы выдержать сжатие, необходимое для поддержки собственного веса на экстремальных высотах.
В 1960-х годах возникла идея спустить космический лифт с орбиты. Этот проект включал противовес и кабель разной толщины, чтобы поддерживать постоянное напряжение по всей его длине. 21 век принес значительные прорывы с новыми технологиями, делая космический лифт таким же правдоподобным, как ракеты или самолеты.
Но что именно представляет собой или может представлять собой космический лифт? Теоретически, эта структура будет транспортировать людей или объекты с Земли в космос. Лифт будет подниматься по специально разработанному кабелю. Проблема заключается в том, что этот кабель должен быть длиной не менее 36 000 километров и изготовлен из материалов, способных выдерживать земное притяжение. В космосе это было бы намного проще.
Главное преимущество лифта заключается в том, что он может питаться от электричества, произведенного на Земле или на орбитальных солнечных электростанциях. В настоящее время ракеты требуют огромного количества химического топлива, увеличивая затраты и нанося вред климату.
Японская компания планирует построить космический лифт к 2050 году
Японская компания Obayashi Corporation утверждает, что обладает знаниями и опытом, чтобы наконец построить космический лифт. Эта же компания ответственна за строительство самой высокой башни в мире, Токийской Скайтри, построенной в 2010 году и увеличенной годом позже до высоты 634 метра. Строительная фирма поставила перед собой амбициозную цель завершить проект лифта к 2050 году.
Компания объявила о своих планах еще в 2012 году. Согласно Business Insider, в отчете того времени оценка стоимости строительства составляла $100 миллиардов, а начало строительства было запланировано на 2025 год. За год до планируемого старта инженеры Obayashi Corporation признают, что начало работ в следующем году маловероятно.
"В настоящее время мы сосредоточены на исследованиях и разработках, предварительном проектировании, создании партнерств и продвижении," сказал Йоджи Ишикава, автор отчета 2012 года и член подразделения будущих технологий Obayashi Corporation, в интервью Business Insider.
Основные проблемы проекта
Ишикава считает, что их проект космического лифта может помочь снизить стоимость транспортировки грузов в космос. В настоящее время стоимость четырех миссий Artemis на Луну составляет $4,1 миллиарда. В то время как запуск ракеты Falcon 9 стоит около $62 миллионов, с затратами на полезную нагрузку около $2,720 за килограмм, что все еще примерно в пять раз больше, чем оценочные эксплуатационные затраты космических лифтов.
Космический лифт может достичь нулевых выбросов. Некоторые проекты предполагают, что эти устройства будут работать на солнечной энергии, среди других источников. Однако существует еще одна проблема: какой материал использовать для кабеля? Obayashi Corporation хочет использовать углеродные нанотрубки, микроскопические трубки из углерода. Самые тонкие нанотрубки имеют диаметр около одного нанометра, при этом их длина может быть в миллионы раз больше. Они обладают замечательной прочностью на разрыв и электрическими свойствами и являются отличными проводниками тепла.
Однако никто еще не сумел создать такую длинную нанотрубку. Эксперты признают, что, хотя этого еще не достигли, это не означает, что это невозможно. Ишикава также отметил, что ученым, возможно, придется разработать новый материал, чтобы достичь своей цели построить космический лифт.