Сегодня космос теряет былой дух романтизма и превращается в очередную отрасль коммерции. Но на заре освоения безвоздушного пространства буквально каждый человек грезил полетами к планетам и далеким звездам. Одним из таких мечтателей был Юрий Арцутанов - человек, придумавший космический лифт.
Идея космического лифта ясна уже из названия: подъемник, который будет доставлять людей и грузы на орбиту Земли. Конструкция тоже не кажется сложной: натянуть канат и пустить по нему кабину - все, разумеется, из прочных материалов и больших размеров. На словах - просто, однако и сегодня эта идея (как и многие другие) воспринимается как утопия из далекого будущего. Тем удивительнее, что в 1960 году о ней - поначалу шутливо, а затем серьезно и вполне реалистично - размышлял аспирант Ленинградского технологического института Юрий Арцутанов.
Как рассказывал сам изобретатель, замысел родился из разговора с другом, который поведал ему о разработке каната из очень прочного материала. Настолько, что рваться под воздействием собственного веса он бы начал при длине в 400 километров! Именно тогда Юрий Николаевич впервые задумался, нельзя ли протянуть нечто подобное в космосе. Как известно, вес предметов на удалении от Земли уменьшается пропорционально квадрату расстояния, а значит, разрыв наступит намного позже обещанных 400 км.
Теперь оставалось посчитать все с точки зрения математики. Конечно, нужен был канат длиннее, намного длиннее. Чтобы дополнительно увеличить его протяженность, изобретатель предложил уменьшать сечение при приближении к планете и тем самым облегчать огромный трос. Расчеты показали, что связи между атомами и молекулами позволяют воплотить проект в жизнь, а значит, дело лишь за практикой.
Юрий Николаевич пришел в редакцию "Комсомольской правды" и изложил свою идею руководителю научного отдела. После короткого звонка специалисту редактор поверил в реальность задумки, и 31 июля 1960 года вышла статья о космическом лифте, утвердившая первенство в его разработке за ленинградским аспирантом. Ее автор показывал, что на расстоянии 42.000 километров от Земли центробежная сила от вращения уравновешивает притяжение, что дает минимальную цифру для длины каната. Запустив спутник с катушкой на геостационарную орбиту (где он будет висеть неподвижно над планетой) и размотав трос в обе стороны, можно получить тот самый фантастический подъемник.
Дальше, как говорится, - дело техники. Пускаем по канату электрический ток, создаем электромагнитное поле внутри, и запускаем герметичные поезда, как из пушки. Питать конструкцию должна была гелиоэлектростанция, также расположенная к космосе. Лифт разгонялся до скорости в несколько километров в секунду и за считанные часы добирался до конечной остановки, где можно было построить космопорт и орбитальную станцию. Отсюда могли отправляться корабли, не нагруженные многими тоннами топлива, необходимого для преодоления земного притяжения: центробежная сила разогнала бы их до нужной скорости.
Юрий Николаевич не остановился на проекте земного космического лифта. Он рассчитал, какую длину должна иметь аналогичная конструкция для Луны: ее вращение намного медленнее, зато на удалении в 57.000 километров от поверхности сила притяжения уравнивается уже Землей. Полет до нашего естественного спутника мог бы проходить практически без расходования топлива! Еще один "канат" Арцутанов предложил "опустить" с Меркурия прямо на Солнце; а Марс подходил для лифта даже больше, чем родная Земля.
Конечно, на момент написания статьи "Комсомольской правде" материалов, способных выдержать такие нагрузки, еще не существовало. Но от этого идея не стал менее привлекательной - в литературе ее, кстати, воплотил известный писатель Артур Кларк, состоявший в переписке с нашим героем. Как минимум две компании заявляли об амбициозных планах строительства космического лифта, а в США даже есть свой ежегодный конкурс на лучший проект подъемника. И хочется верить, что когда-нибудь космический лифт заработает не только в фантастике, и на нем будет начертано имя человека, дерзнувшего подняться к звездам по канату, - Юрия Николаевича Арцутанова.
P.S. По расчетам удельная прочность материала для изготовления космического лифта должна быть не менее 25-30 единиц; лучший из существующих на сегодняшний день полимер «Zylon» имеет этот показатель, равный 3,7. В перспективе - создание углеродных трубок, чья максимальная прочность до сих неизвестна.
Хотите больше науки?
Подписывайтесь на Positivist!