Можно ли использовать космический лифт для запуска ракеты?

Теоретически это возможно, но смехотворно непрактично и упускает суть.

Я не люблю говорить, что что-то невозможно, но, как упоминается в другом ответе, задействованные числа слишком велики.

Вы не будете ограничены скоростью звука с достаточно большим противовесом, а размер противовеса, высота, на которую его нужно устойчиво поднять, да и просто общая инженерия практически исключают это.

Но во всем этом не хватает сути. Самая трудная часть вывода ракеты на орбиту — это ее горизонтальное , а не вертикальное ускорение . Если вы начнете с места на НОО, вам все равно понадобится ракета почти такого же размера, чтобы набрать достаточную скорость.

Если вы хотите вырваться из сферы влияния Земли, лифт-катапульта имеет немного больше смысла, но все же не больше смысла, чем монументальная бессмысленная рогатка типа Вавилонской башни, бросающая космический корабль на миллиард долларов на побег. траектория может звучать как.

Вы думаете о вертикально стабилизированном тросе с гравитационным градиентом ?

В отличие от башни Кларка, изображенный лифт совершает не один круг за звездные сутки, а совершает орбитальный период 2,15 часа. «Центр» троса находится на высоте около 2070 км над земной поверхностью. Не совсем центр троса, так как длина выше 2070 высоты должна быть больше, чтобы сбалансировать часть ниже.

Ножка троса находится на высоте около 200 км и движется со скоростью 5,4 км/с. Верх троса находится на высоте 4265 км и движется со скоростью 8,6 км/с, что соответствует скорости убегания на этой высоте.

Для встречи с привязной ногой потребуется меньше дельты V, чем для выхода на орбиту.

Захват суборбитального корабля за опору троса снижает импульс. Повторяющиеся суборбитальные уловы в конечном итоге разрушили бы эту привязь. Но есть способы восстановить импульс.

Одним из способов было бы пропустить ток через трос, когда он проходит через магнитное поле Земли. Это будет электродинамический трос .

Еще один способ сохранить импульс троса - делать как суперорбитальные, так и суборбитальные уловы. Суперорбитальные уловы с более высокой орбиты (например, с Луны или астероида, припаркованного на лунной орбите) увеличат импульс. Если сверхорбитальные уловы уравновешиваются суборбитальными, импульс может оставаться неизменным с течением времени. Другими маневрами, изменяющими импульс, являются освобождение полезной нагрузки от ножки троса или с верхней части троса. Уравновешивание их также может сохранить импульс.

Этот лифт не только намного короче башни Кларка, но и выдерживает гораздо меньшие нагрузки. Никаких скритов или трубок Bucky не требовалось, кевлар с коэффициентом конусности 5,2 мог бы справиться с этой задачей.

Однако встреча с привязной ногой на малых высотах будет очень сложной. В этой ветке NasaSpaceFlight Джим объясняет некоторые трудности.

Кроме того, трос проходит через пространство с относительно высокой плотностью мусора. Вероятно, он был бы разорван.

Увы, кажется, что такие рули высоты были бы непрактичны для снижения ~9 км/с, необходимых для достижения НОО.

Нет.

Здесь есть несколько проблем:

1. Если вы используете противовес, максимальная скорость, которую он может развить в свободном падении, составляет 1 Мах или 300 м/с. Орбитальная скорость составляет около 7 км/с, так что вы лишь немного снизили требуемую скорость ракеты. Это означает, что ракета по-прежнему весит почти столько же, сколько ракета наземного базирования. Ракета «Союз» весит около 600 тонн при старте. Допустим, вы можете сэкономить 100 тонн. Это по-прежнему означает, что вам нужно поднять 500 тонн плюс противовес в несколько раз больше. См. этот связанный вопрос и этот .
2. Противовес должен быть соединен с ракетой кабелем. Если отделить ракету от космического лифта на высоте 10 км, длина троса составит 10 км. Это в несколько раз больше, чем у самых высоких лифтов, используемых сегодня.
3. Как отделить ракету от космического лифта? Лифт должен быть достаточно прочным, чтобы выдержать выхлоп ракеты. Для наземных запусков у вас есть сотни, если не тысячи тонн бетона и стали для стартовой площадки и сотни тонн воды, чтобы уменьшить ущерб, нанесенный стартовой площадке. Все это надо было бы разгонять вместе с ракетой, а потом тормозить до полной остановки после отделения.

В общем, вам придется построить башню в 10 раз выше самого высокого небоскреба, используемого сегодня, и сделать ее достаточно прочной, чтобы выдержать наверху несколько тысяч тонн.