13 января 2005г. в газете «Известия» появилась заметка, в которой было напечатано следующее: «Более 100 лет назад Константин Циолковский предложил идею космического лифта. Полстолетия назад другой русский ученый – Арцутанов дал техническую проработку этой идеи. А награду за все это (около миллиона долларов) получил в наше время американец Брэдли Эдвардс». (Александр Болонкин, Нью- Йорк).
Как рассказывал Юрий Николаевич Арцутонов автору этой книги, в 1956г. в Ленинграде один из его друзей молодых инженеров поведал ему, что создан высокопрочный материал с разрывной длиной 400 км. Это был год запуска первого искусственного спутника Земли, и поэтому у Юрия Николаевича возникла идея космического лифта, которую он изложил в статье «В космос на электровозе» опубликованной в газете «Комсомольская правда» 31 июля 1960г. Изобретение российского инженера легло в основу известного романа Артура Кларка «Фонтаны рая», вышедшего в свет в 1978г. Артур Кларк приезжал в Ленинград и встречался с Ю.Н. Арцутановым. Сам Юрий Николаевич так излагает идею своего проекта: «Возьмите кусочек шпагата и привяжите к нему камень. Начните вращать эту примитивную пращу. Под влиянием центробежной силы камень будет стремиться оторваться и туго натянет веревку.
Ну, а что будет, если такую «веревку» укрепить на земном экваторе и, протянув далеко в Космос, «подвесить» на ней соответствующий груз? Расчеты показывают, что если «веревка» будет достаточно длинной, то центробежная сила будет так же растягивать ее, не давая упасть на Землю, как камень натягивает наш шпагат. Ведь сила притяжения Земли уменьшается пропорционально квадрату расстояния, а центробежная сила растет с увеличением расстояния. И уже на высоте около 42 тысяч километров центробежная сила оказывается равной силе тяжести.
Писатель А.Первушин (слева) и Ю. Н. Арцутонов (справа)
Вот, оказывается, какой длинной должна быть наша «веревка» в Космос – пятьдесят, а то и шестьдесят тысяч километров! Да и «груз» к ней должен быть подвешен немаленький – ведь центробежная сила должна уравновесить вес каната длиной почти в 40 тысяч километров! Но если это будет сделано, возникнет прямая канатная дорога с Земли в Космос!».
5 июля 2004г. в СМИ появилось сообщение, что Брэдли Эдвард, ученый из института научных исследований (штат Виргиния, США), разработал проект лифта, который сможет подняться в космос на 100 тыс. км по тросу, сделанному из нанотрубок, которые еще находятся в процессе разработки. Они будут состоять из графита, который гораздо прочнее, чем сталь. Несмотря на то, что трос будет тоньше бумажного листа, он сможет выдерживать нагрузку в 13 тонн. Прикрепят трос к мобильной платформе, которую Эдвард предполагает расположить в зоне экватора, где всегда хорошая погода и почти не летают коммерческие самолеты.
В последнее время появились сообщения о том, что НАСА открыло финансирование ряда фирм для начала технической проработки идеи космического лифта.
К великому сожалению, мы опять сталкиваемся с ситуацией, когда идеи и проекты русских инженеров находят свое техническое воплощение и проработку за рубежом.
Как ни фантастически выглядит этот проект, современные нанотехнологии создают практические предпосылки для его осуществления. В 1991г. японский исследователь открыл углеродные нанотрубки – крошечные графитовые цилиндрики, или как бы закрытые мини-туннели, построенные из особых видов сажи. Цилиндрические стенки нанотрубки образуют сверхустойчивую структуру из шестигранных ячеек, а по краям закрыты полусферическими крышечками из 7- или 8-гранников. Это очень крепкие трубчатые структуры, сформированные из одного единственного атома углерода, так что их диаметр составляет в среднем всего лишь одну миллионную долю миллиметра.
По прочности такие трубки значительно превосходят железо, т.е. крепки как алмаз, а по весу легче пластика. Эти свойства дают возможность использовать нанотрубки для создания «космического лифта». Наипрочнейшие канаты из нанотрубок могут быть протянуты от Земли до орбитальной станции, по которым будут переправляться грузы и люди. А. Клюшников (журнал «Москва» № 4, 2007) пишет, что НАСА собирается запустить «космический лифт» 14 апреля 2018г.
Роскосмос и его организации плодовиты на финансово емкие проекты. Странно, что в то время, когда потерпел неудачу и был закрыт проект пилотируемого корабля «Клипер», около 10 лет идет без особых успехов создание баллистической морской ракеты «Булава». Около 30 лет Роскосмос пытается создать систему ГЛОНАСС и т.п. В начале 2008г. возникают предложения по новым проектам. Исследовательский центр имени Келдыша разрабатывает технологии для создания российской промышленной базы на Луне (01.02.2008), российское НПО имени Лавочкина совместно с Росгидрометом начнет создавать космическую систему наблюдения за Арктикой в 2010г. На реализацию проекта требуется до 30 миллиардов рублей (30.01.2008).
А 31 января 2008г. сообщили еще об одном проекте. Специалисты РКК «Энергия» разработали проект возвращения на Землю из космоса капсул с результатами научных исследований на 100-километровом тросе. «В проекте планируется использовать грузовой корабль «Прогресс». После отстыковки от Международной космической станции он снижается до высоты 300 километров и начинает разворачивать стокилометровый трос, на конце которого прикреплена возвращаемая капсула», — сказал представитель РКК «Энергия» Н. Шошунов.
Далее «Прогресс» продолжает снижается вместе с возвращаемой капсулой. После того, как он достигнет высоты в 200 км, а капсула 100 км над поверхностью Земли, трос обрывается и сгорает в атмосфере, а капсула на парашюте спускается на Землю. Сам же грузовой корабль затапливается в Тихом океане по штатной схеме. По словам Шошунова, с помощью тросовой системы можно не только безопасно спускать с орбиты капсулы с результатами экспериментов, но также исследовать верхние слои атмосферы и проводить низковысотное фотографирование поверхности Земли. Использование на грузовом корабле «Прогресс» тросовой системы позволит повысить отдачу от этих кораблей, которые после отстыковки от Международной космической станции затапливаются в океане.
5 июля 2004г. на ленте Новостей космонавтики появилось сообщение, что Брэдли Эдвард, ученый из института научных исследований (штат Виргиния, США), разработал проект лифта, который сможет подняться в космос на 100 тыс. км, пишут «Новые известия». По словам Эдварда, затраты на реализацию его проекта составят $10 млн. Лифт будет подниматься по тросу, сделанному из нанотрубок, которые еще находятся в процессе разработки. Они будут состоять из графита, который гораздо прочнее, чем сталь. Несмотря на то, что трос будет тоньше бумажного листа, он сможет выдерживать нагрузку в 13 тонн. Прикрепят трос к мобильной платформе, которую Эдвард предполагает расположить в зоне экватора, где всегда хорошая погода и почти не летают коммерческие самолеты. Идея лифта в космос не нова. О таком проекте говорил русский ученый Константин Циолковский, а писатель-фантаст Артур Кларк описал его в своей книге «Райские фонтаны» в 1979 году. Если все пойдет по плану и проблем с финансированием не возникнет, фантастический лифт станет реальностью уже к 2019 году.
12 сентября 2004г. в США в Санта-Фе открылась Вторая ежегодная конференция по космическим лифтам (Second Annual Space Elevator Conference), спонсорами которой являются Национальная лаборатория в Лос-Аламосе и Институт научных исследований (Institute for Scientific Research Inc., ISR). Раз уж по космическим лифтам второй раз проводят конференцию, то их реализация — это дело не такого уж далекого будущего. На конференции обсуждались научные и инженерные проблемы, которые неизбежно возникнут при строительстве первого космического лифта.
Космический лифт — это революционно новый способ доставки грузов в космос. Принцип его работы выглядит следующим образом: один конец «троса» крепится на плавучей платформе, которая располагается в океане на экваторе, а второй конец крепится к космической станции, которая находится на геостационарной орбите на высоте более 36 тыс. км., между двумя концами троса перемещается подвижная платформа на электрической тяге и поднимает в космос целые спутники и детали космических станций.
По оценкам специалистов, космический лифт, который сможет каждый день поднимать на низкую околоземную орбиту 5 тонн грузов, может быть создан уже через 15 лет. Стоимость доставки с помощью такого лифта 1 кг груза на околоземную орбиту с нынешних 20-80 тыс. дол. снизится до $200. С помощью лифта можно будет построить в космосе стартовую площадку для космических аппаратов, отправляющихся к Луне, Марсу, Венере и астероидам. И стоимость таких запусков будет намного дешевле, чем сейчас при использовании ракет. Ну, а пользуясь первым относительно небольшим космическим лифтом, можно будет строить новые более крупные лифты, уходящие еще дальше в космос, так что стоимость доставки в космос грузов и людей должна снизится еще больше.
7 ноября 2009г. на ленте новостей НК появилось сообщение, что команда изобретателей из Сиэтла получила приз на соревнованиях конструкторов космического лифта, передает в субботу агентство Associated Press. Размер премии составил $900 тысяч. Конструкторы из LaserMotive LLC создали робота, который смог подняться по свисающему с вертолета тросу на высоту почти один километр за 3 минуты и 48 секунд. Тем не менее, этот результат удостоился лишь второй премии, первое место не занял никто. Если бы устройство LaserMotive поднималось быстрее, изобретатели могли бы претендовать на $2 миллиона.
Роботы двух других команд из Канзас-сити, штат Миссури, и Саскачеванского университета не смогли пройти всю дистанцию и никаких призов не получили. Соревнования «Космический лифт» (Space Elevator Games) были организованы на базе ВВС США «Эдвардс» в пустыне Мохаве. Мероприятие проводится при поддержке NASA с 2005 г. В 2009 году победитель был определен впервые за последние три года, так ранее ни одно из представленных устройств не отвечало жестким условиям организаторов, пишет Lenta.ru.
Здесь вы можете получить в подарок интересную книжку «Космонавтика ХХ века». Ее авторы — историографы Д.И. Мант и С.Д. Мант. История без прикрас, события и люди, победы и поражения. Трудный путь человечества в Космос.