Учени създават космически асансьор, вестник Я
Канадски учени предложиха нов начин да стигнете до космоса с асансьор: вместо кабел с дължина 35 хиляди километра използвайте надуваема кула. Вярно е, че кулата не може да бъде построена над 200 километра, но този проект може да бъде реализиран в обозримо бъдеще. Кога да очакваме реализацията на фантастичната идея за космически асансьор?
Кули, въжета и паяци
Идеята за създаване на асансьор, който може да ви отведе в открития космос, датира още преди хората да стигнат там. Първият проект на такова превозно средство е създаден от българския учен, основателят на космонавтиката Константин Циолковски през 1895 г. Космическият асансьор на Циолковски приличаше на Айфеловата кула, построена скоро след това в Париж, само че беше сто хиляди пъти по-висок.
Върхът на такава кула ще се движи със скорост от 11 километра в секунда - тази скорост се нарича втората космическа. Именно с тази скорост космическите кораби, изстреляни от Земята, летят до други планети. Така че те могат да бъдат изстреляни директно от върха на кулата. Идеята на Циолковски, въпреки цялото си изкушение, беше абсолютно неосъществима: дори асансьорът, изработен от най-здравата стомана, не можеше да издържи собственото си тегло.
Второто си раждане космическият асансьор получава през 1960 г., сега не в България, а в Съветския съюз. В интервю за вестник "Комсомолская правда" ленинградският инженер Юрий Арцутанов очерта нова концепция за "пъпната връв", свързваща Земята и небето.
Арцутанов изостави обемисти и тежки конструкции. Според неговия план асансьорът трябваше да се състои от тънка нишка, единият край на която е фиксиран на повърхността на нашата планета, а противотежест е прикрепен към другия в орбита. Когато е опънат, конецът ще поддържацентробежна сила: на надморска височина от около 35 хиляди километра тя компенсира гравитацията на Земята и противотежестта ще се движи неподвижно над една точка. Благодарение на същия закон сателитите се задържат в орбита.
Сглобяването на нишката ще се извършва на етапи. Първо, сателит в геостационарна орбита ще пусне първата нишка, "по-тънка от човешки косъм". Свободният край на нишката трябва да бъде фиксиран на "първия етаж" - на Земята. За да превърнете това тънко семе в пълноценен кабел, върху нишката трябва да бъдат пуснати специални роботи-паяци. Движейки се по нишката, те ще навият допълнителни слоеве материал върху нея.
Инженери и учени вяло предлагаха различни варианти за преодоляване на тези трудности, но го правеха по-скоро от академичен интерес. До 1991 г. конструкторите на асансьори нямат идея от какво да направят основната част - кабела. Без връзката всички други изчисления бяха само упражнения по приложна математика.
За да издържи натоварването при редовно издигане и спускане на космически товар, силата на връзката трябва да бъде в диапазона от 65 до 120 гигапаскала. Този параметър за повечето видове стомана не надвишава 5 гигапаскала, за кевлар - 2,5-4 гигапаскала, за кварцово влакно малко надвишава 20 гигапаскала.
През 1991 г. са изобретени нанотръбите - кухи цилиндри, чиито стени са направени от един слой въглеродни атоми. Бързо стана ясно, че нанотръбите могат да се използват почти навсякъде, включително в индустрията за космически асансьори.
Теоретично връзката, конструирана от нанотръби, може да бъде 3-5 пъти по-здрава от необходимата за надеждна работа.
Поправки за реалността
С навлизането на технологията, която обещава да превърне мечтата в реалност, развитието на различни модели космически асансьори се засили. Например,този проект се изпълнява от няколко години в Института за напреднали концепции на НАСА. От 2005 г. Американската космическа агенция подкрепя конкурса Space Elevator. Участниците трябва да представят на журито миниатюрни проекти за асансьори.
Условията на състезанието ставаха все по-тежки от година на година (през 2008 г. дължината на кабела трябваше да бъде най-малко 1 километър, а скоростта - до пет метра в секунда). Наградният фонд на състезанието постепенно нарастваше: нито един участник не успя да изпълни необходимите изисквания. През 2009 г. организаторите на състезанието решиха да подкрепят ентусиазма на участниците и оставиха миналогодишната задача.
Мечтането не е вредно
Въпреки активната работа на много изследователи, космическият асансьор все още е по-скоро фантастичен проект, отколкото научен. Дължината на най-дългите нанотръби, синтезирани до момента, не надвишава няколко десетки милиметра. Освен това досега кабелите, направени от нанотръби, губят по здравина спрямо кабелите, направени от други материали. Въпреки това учените продължават да работят върху създаването на космически асансьор. По пътя те изобретяват нови материали и без да искат създават нови технологии. Така че дори ако опитите за достигане на небето са неуспешни, те ще донесат реални ползи на Земята.