ut.net.ua 2007-11-02 00:00 Іващенко Тетяна

Планета на прив’язі

Скептики вважають цю ідею чистою фантазією, однак Національне управління США з астронавтики та дослідження космічного простору (NASA), а також приватні компанії фінансують дослідження в цьому напрямку

З відправкою на орбіту перших туристів власники компаній, які займалися астронавтикою, втратили сон. Перед ними відкрився величезний ринок і безмежні можливості. Вони побачили, де приховані величезні прибутки, але ще не знають, як їх отримати. Адже подорож у космос сьогодні можуть дозволити собі тільки перенасиченені враженнями мільярдери. Запуск супутника в космос, на геостаціонарну орбіту (див. словничок), обходиться майже в 20 тис. дол. за кілограм ваги. Справжні ж прибутки почнуть надходити лише тоді, коли цю мандрівку купуватимуть широкі маси простих міліонерів. Тому кращі мізки, які задіяні в космічних дослідженнях, б’ються над тим, як здешевити вояжі на орбіту. В тому числі, і американське агенство з космічних досліджень NASA. Здається, що на сьогодні вони не вигадали нічого кращого, ніж повернутися до ідеї, над якою ще 1895 року розмірковував Костянтин Ціолковській. Йдеться про так званий космічний ліфт, що знижує собівартість запуску супутника до кількасот доларів за кілограм ваги і навіть менше. Проте реалізація такого проекту коштуватиме неймовірно дорого й окупиться лише тоді, коли ліфт використовуватимуть для важких космічних об’єктів упродовж значного часу. Практично в усіх проектах, присвячених цій ідеї, основою ліфта є линва або кабель, який буде з’єднувати поверхню Землі з космосом.

З’єднані з Космосом

Одним кінцем линва мала б кріпитися до рухомої бази, наприклад, до плаваючої платформи в районі екватора, а іншим — до противаги, яка має знаходитися у нерухомій точці вище геостаціонарної орбіти (див. словничок). Противага не падатиме завдяки відцентровій силі оберту нашої планети. Цією линвою рухатиметься ліфт, що підніматиме супутники чи кораблі з туристами. Розробники остаточно ще не знають, де взяти противагу. Один з проектів пропонує використати для цього метеорит. Інші — продовжити линву далі у космос, аби надлишкова линва виконувала роль противаги.

Інша проблема — вага і міцність самого каната. Він має бути надлегким, аби його можна було доставити в космос, і водночас — надміцним, щоб витримати свою вагу, плюс вантаж та дію зовнішніх чинників, таких як вітер. Нині вчені вже визначилися, з чого робитиметься линва — це вуглецеві нанотрубки (див. словничок), виробництво яких вже налагоджено в провідних лабораторіях світу. У такому випадку, розрахункова вага початкової линви, з якої почнеться конструкція каната — декілька десятків тон, а один кілометр важитиме близько 400 грам. Линва з нанотрубок буде у шість разів міцнішою за алмаз і у двадцять п’ять — за найкращу сталь. Кабель має бути неоднорідної товщини (задля збереження міцності та з метою використання відцентрової сили). Ліфт підніматиметься по линві за допомогою встановленого на ньому двигуна. Слід зазначити, що працююча конструкція згідно з третім законом Ньютона (див. словничок) під час підйому уповільнить Землю на незначну величину, а під час спуску — прискорить.

Графіка: Андрій Єрмоленко

Старт у 2014 році відкладається

Компанія Liftport заявляла про запуск ліфта вже до 2014 року. Та цього літа її керівникові висунули звинувачення в спробі шахрайства з акціями і компанія припинила своє існування. Тому прогнози більшості вчених є більш поміркованими: вони вірять, що ліфт побачить тільки наступне покоління, яке сьогодні учиться в школі.

Економіка космічного ліфта також викликає питання. Консервативна оцінка вартості самого простого варіанта становить 5 млрд дол. США. Виробництво лише нанотрубок необхідної довжини — а це понад 36 тис. км — зараз коштує близько 500 млн дол. Та незважаючи на те, що сьогодні ринок запуску супутників занадто вузький, аби окупити створення ліфта, кардинальне зниження ціни на доставку в космос викличе появу нових бізнесів — так, як це колись сталося із залізницею. У такому разі ліфт окупиться після виведення на геостаціонарну орбіту декількох тисяч тон вантажу. Але, крім здешевлення виходу на орбіту, ліфт у порівнянні з нинішніми ракетами буде набагато екологічнгішим видом транспорту.

У часи виникнення міфу про Ікара людство не мало й гадки, що колись літаки стануть реальністю, не кажучи про мандрівки у космос. «Дурню, впадеш — не подолаєш сили тяжіння!» — застерігали сміливців. Можливо, ентузіасти, які вперто випробовують різноманітні моделі космічного ліфта, і виглядають подібними до попередників, однак саме мрійники й фантазери за усіх часів давали поживу для філософської та наукової думки.

 
СЛОВНИЧОК

Геостаціонарна орбіта — колова орбіта, розташована над екватором Землі. Супутники, розміщені на ній, обертаються навколо планети з кутовою швидкістю, що дорівнює кутовій швидкості обертання Землі довкола осі; вони постійно перебувають над однією точкою земної поверхні. 
Вуглецеві нанотрубки — протяжні циліндричні структури діаметром від одного до кількох десятків нанометрів (одна мільярдна частина метра) і довжиною до кількох сантиметрів, виготовлені з трубчатих пласких молекулярних структур графіту.
Третій закон Ньютона — сили, що виникають при взаємодії тіл, є рівними за модулем і протилежні за напрямом, та прикладені до різних тіл.