Что такое «космический лифт»?

Идея космического лифта состоит в том, чтобы построить структуру, обычно от поверхности Земли (хотя есть представления о тех, которые просто касаются нижних слоев атмосферы) до геосинхронной орбиты (22 000 миль), а затем сбалансировать вес, аналогичный расстояние конструкции, продолжающееся еще на 22 000 миль (или еще большой противовес)).

Он должен быть GeoSync, чтобы он оставался на орбите над одним и тем же местом на Земле, если вы хотите прикрепить его к земле.

Теперь прикрепите платформу с питанием, которая может подниматься и спускаться по этой структуре, и у вас есть функциональный лифт на орбиту GeoSync.

В принципе, солнечная энергия или лазерная энергия — это все, что вам нужно для подъема и спуска. Рассмотрим скорость на мгновение? Как быстро вы можете построить альпинистское устройство? Он должен пройти 22 200 миль. Это может занять много времени, особенно если вы прикасаетесь к чему-то (самой конструкции лифта) и трение ограничено.

Из чего он должен быть сделан? Что ж, сейчас у нас нет ничего достаточно прочного, что можно было бы изготовить (замечу, что некоторые конструкции из углеродных нанотрубок имеют соответствующую прочность, но мы не можем изготовить из них достаточно большие конструкции (пока)), чтобы нести необходимую нагрузку.

Как ответил Спарр, Луна или Марс являются более легкими целями из-за более низких орбит LunaSync или AreoSync и более низкой гравитации, что снижает требуемую прочность конструкции.

Много-много замечательных научно-фантастических историй об этом.

У Кима Стэнли Робинсона в его сериале «Марс» есть один на Марсе, который в конечном итоге уничтожается террористами, и в процессе он несколько раз обходит планету. (Учтите, что окружность Земли составляет около 24 000 миль, что чертовски близко к высоте GeoSync. Таким образом, почти дважды вокруг Земли (помните расширение сзади для баланса))

Космический лифт — это гипотетический вид транспорта между поверхностью Земли и космосом. Хотя эта идея была популяризирована писателем-фантастом Артуром Кларком, она намного старше.

По сути, космический лифт — это именно то, на что это похоже. Лифт, который доставит вас с поверхности Земли на геостационарный спутник или космическую станцию. Теоретически это сделало бы доставку полезных грузов на орбиту дешевле, чем использование ракет, как мы это делаем сегодня.

Один из способов сделать это — захватить астероид и вывести его на геостационарную орбиту над тропиком. Затем строится кабель, идущий от станции на астероиде к другой станции на Земле. Таким образом, астероид становится противовесом троса. Представьте, что вы крутите йо-йо вокруг себя. Перевозка вещей между двумя станциями может осуществляться с помощью альпинистских транспортных средств, которые поднимаются по канату.

Как вы можете себе представить, существуют серьезные инженерные препятствия, которые необходимо решить, прежде чем можно будет построить что-то вроде космического лифта. Одним из существенных препятствий является сам кабель, а точнее материал, из которого он изготовлен. Единственное природное вещество, достаточно прочное, чтобы его можно было использовать для космического лифта, — это алмаз. Возможным кандидатом на роль синтетических материалов являются углеродные нанотрубки, хотя у нас пока нет способа конструировать из них большие отрезки.

На данный момент я знаю только две группы, пытающиеся создать космический лифт: группа LiftPort занимается исследованиями углеродных нанотрубок и рассматривает лунный лифт в качестве превью земного, а корпорация Obayashi поставила цель — 2050 год. это космический лифт.

Здесь, в Space.SE, есть много других хороших вопросов (и ответов) о космических лифтах, так что вы можете прочитать и их.

Космический лифт на Земле — это пока научная фантастика. Однако у нас есть технология, чтобы построить его на Луне. Создание одного из них на любом теле значительно сократит затраты на запуск полезной нагрузки на орбиту или за ее пределы, так что это определенно цель, а не просто гипотетическая.

Что касается того, как это будет работать, представьте себе нечто среднее между лифтом и поездом. Большая часть лифта находилась бы за пределами атмосферы (если она вообще есть у тела), поэтому автомобили могли бы двигаться очень быстро, не встречая сопротивления воздуха.

Космический лифт - это трос с альпинистом, который соединяет планету или другое астрономическое тело (например, Луну) за точкой баланса (например, точкой Лагранжа или геостационарной орбитой), чтобы обеспечить «посадку» и «взлет» полезной нагрузки.

Хотя на данный момент земной лифт в значительной степени гипотетичен (он зависит от возможности производства углеродных нанотрубок, борных нанотрубок или графена соответствующей длины), для лунного лифта не требуются столь экстремальные требования к материалам, а вектрановые струны достаточно сильным, чтобы соответствовать его требованиям, и поэтому проблемы с лунным лифтом являются не столько гипотетическими проблемами, сколько практическими проблемами (в частности, где взять финансирование для его строительства).

Лунный лифт также имеет явное преимущество, заключающееся в том, что он может превратить Земной лифт из гипотетической проблемы в практическую задачу. Причина в том, что промежуточная станция, расположенная в точке Лагранжа L1 лунного лифта, могла бы поддерживать пикогравитационную установку, что сделало бы точное создание УНТ гораздо более осуществимым, позволяя создавать необходимые части для Земли. Лифт.

И космические лифты на самом деле планируются. Япония планирует земной лифт к 2050 году, а компания LiftPort в США стремится к лунному лифту к 2020 году (хотя этому могут помешать проблемы с финансированием).

Также были намеки на то, что Россия, ЕС и Китай могут разрабатывать концепции космических лифтов (ЕС вложил много денег в исследования графена, связанные как с вычислительными, так и с аэрокосмическими технологиями), а Россия в последнее время много инвестирует в развитие космоса, якобы глядя на колонизация, и это началось вскоре после того, как были обнародованы документы о возможности создания лунного лифта. Китай также заявил о заинтересованности в посадке на Луну, и из-за высоких затрат на добычу достаточного количества топлива для ретроградного сжигания и возврата лунный лифт был бы более дешевым путем для достижения этой цели. Хотя официально об этом еще не объявлено в случае всех трех, предполагается, что они обратятся к концепции лунного лифта из-за ее осуществимости, более низкой стоимости и выгоды для своих других целей.