Компания Obayashi рассматривает потенциал будущего космического лифта с точки зрения конструкции и описывает новую систему лифтов для всего пространства, включая процесс их изготовления, которую мы разработали на основе работы инженеров-строителей, завершивших строительство самой высокой отдельно стоящей башни в мире TOKYO SKYTREE® в 2012 году.
Схема концепции
Космический лифт планируется построить к 2050 году, он сможет перевозить 100-тонные грузы. Трос состоит из углеродных нанотрубок протяженностью 96 000 км, плавучего земного порта диаметром 400 м и противовеса весом 12 500 тонн. Это позволит легче добираться до Марса, Луны др. планет солнечной системы и вообще исследования Солнечной системы.
Процесс строительства состоит из прокладки кабеля и возведения сооружений. Необходимо проанализировать динамику троса, чтобы оценить характеристики троса, противовеса, оборудования и грузов, а также для определения процедур строительства. Параметры динамики троса включают натяжение, смещение и удлинение троса из-за подъема груза, массы противовеса и троса, ветра и постоянных нагрузок на объекты. С помощью компьютерного моделирования уравнений движения они спроектировали систему и определили процесс строительства.
Основываясь на результатах, они пришли к следующему выводу: строительство будет технически осуществимым при предполагаемой прочности троса на растяжение 150 ГПа, на изготовление троса уйдет примерно 20 лет, влияние ветра или силы Кориолиса на смещение троса невелико, и важно закрепить один конец троса на поверхности земли, всегда применяя предварительное натяжение на наземном конце. Согласно плану, сначала развертывается 20-тонный трос, который укрепят в 510 раз до 7000 тонн, поднимаясь последовательно в течение примерно 18 лет. Затем объекты транспортируются и возводятся в течение одного года.
Текущего уровня технологий пока недостаточно для реализации концепции, но план реалистичен и является ступенькой на пути к строительству космического лифта.