Версия для слабовидящих
Как канадцы надули космический лифт Печать Email
Новости об инновациях
14.08.2015

Канадская компания Thoth Technology запатентовала конструкцию космического лифта и готова начать работы по его созданию. Патент выдан в конце июля, так что это не первоапрельская шутка. По расчётам надувная башня высотой двадцать километров снизит расходы ракетного топлива на треть.

Идея космического лифта была впервые предложена основоположником теоретической космонавтики Константином Циолковским ещё в 1895 году. Она так прочно обосновалась на страницах научной фантастики, что некоторые считают её реально существующей технологией. Если вы играли в «Цивилизацию» Сида Мейера, то и сами «строили» космический лифт множество раз.

В классическом варианте космический лифт – это просто трос, один конец которого закреплён у поверхности Земли, а другой привязан к противовесу, находящемуся на геостационарной орбите. Центробежная сила натягивает трос и не даёт ему упасть. Проблема в том, что при требуемой длине троса от 35786 километров его собственная масса получается чудовищной. Ни один материал (включая УНТ и современные композиты) не способен выдержать такие нагрузки.

Схема космического лифта (изображение: Peter Debney).

Схема космического лифта (изображение: Peter Debney).

Гипотетически космический лифт удешевляет стоимость вывода на орбиту любых грузов в десятки раз. Движение вдоль троса требует гораздо меньших затрат энергии, чем запуск ракеты-носителя. Она должна сжигать тонны топлива, чтобы вырвать из гравитационной ямы Земли саму себя, полезную нагрузку и те же самые запасы горючего.

Основные затраты энергии приходятся на отрыв ракеты от стартовой площадки и первые секунды полёта, поэтому подъём космодрома на каждый километр над уровнем моря снижает затраты на запуск, требования к запасам топлива и даже число ступеней ракет. Если же поднять стартовую площадку на двадцать километров, то космос станет чуть ближе и расходы при каждом запуске сократятся почти на треть. Именно это и собираются сделать в фирме Thoth Technology, где космическими разработками занимаются уже четырнадцать лет. Естественно, лифт будет установлен как можно ближе к линии экватора, чтобы уменьшить влияние земной гравитации и максимально использовать ускорение от вращения планеты.

Предложенная канадцами конструкция лифта представляет собой башню высотой 20 км, состоящую из множества надувных секций. Её купол увенчивает стартовая площадка диаметром 230 м. Подъём грузов выполняется двумя способами: внутри башни по пневмотрубе или снаружи при помощи устройств, похожих на механических пауков.

Thothx - космический лифт в миниатюре (изображение: thothx.com).

Thothx — космический лифт в миниатюре (изображение: thothx.com).

Расчёты показали, что попытка сделать привычный лифт на тросах приведёт к резкому увеличению массы башни, высокому риску застревания кабины и разрушения всей конструкции. Башня должна всё время находиться строго вертикально и почти мгновенно компенсировать любые отклонения своего положения.

Выполняется автоматическое выравнивание примерно так же, как у современных дронов. Лучшие беспилотники умеют стабилизироваться в полёте практически в любых условиях: сильный ветер, перепады высот и давления – им всё нипочём. Достигается это за счёт алгоритмов управления скоростными моторами, регулирующих крен машины путём изменения скорости вращения винтов. В простейшем варианте их четыре, но может быть сколько угодно.

У основания башни установлены компрессоры, которые регулируют давление и задают жёсткость секций. Самая сложная часть проекта – обустройство и термозащита стартовых площадок. Реактивная струя оплавляет камень и создаёт дополнительное давление, что должно учитываться при расчёте мощности компрессоров и стабилизирующих моторов. Вариант с обустройством взлётно-посадочной полосы для космических челноков выглядит чуть реалистичнее.

Космический лифт Thothx - стартовые площадки и ВПП (изображение: thothx.com).

Космический лифт Thothx — стартовые площадки и ВПП (изображение: thothx.com).

Наблюдая за испытаниями многоразовой ракеты-носителя SpaceX Grasshopper, исполнительный директор Thoth Technology Кэролайн Робертс (Caroline Roberts) сказала: «Посадка на баржу, находящуюся на уровне моря – впечатляющая демонстрация, но приземление на двенадцати милях над уровнем моря станет чем-то большим. Это заставит воспринимать космический полёт примерно так же, как сейчас мы думаем о рейсе авиалайнера».

Помимо запуска лёгких ракет-носителей, стартовая площадка на башне может использоваться для телекоммуникационных нужд, различных наблюдений и научных исследований. В ближайшее время технология пройдёт апробацию на малых башнях высотой 25 и 150 метров.

Источник - http://www.computerra.ru/130343/thothx-space_elevator/

 

Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта