Техно

Космический лифт все ближе к реальности

Сверхпрочный материал позволит построить межпланетный подъемник, который удешевит доставки грузов и людей на другие планеты более чем в 100 раз

Фото: moya-planeta.ru

Ученые из Университета Пенсильвании создали ультратонкие алмазные нанонити, которые по прочности превосходят углеродные нанотрубки и полимерные волокна. Новый материал, в частности, поможет построить  космический лифт, над созданием которого трудятся инженеры крупнейшей японской корпорации Obayashi. Перевозки посредством сверхмощной  космической кабины обойдутся гораздо дешевле, чем с использованием современных ракет. При этом дорога в одну сторону займет всего неделю. Если проект увенчается успехом, это приведет к революции в освоении внеземного пространства и глобальной трансформации экономики.

Идея межгалактического подъемника, соединяющего поверхность Земли и космос, принадлежит Константину Циолковскому и датирована 1895 годом. С тех пор космический лифт не только постоянно фигурирует в различных научных и научно-фантастических изданиях - ученые из разных стран мира пытаются воплотить его в реальность, но пока безуспешно. Для того, что бы исправить эту ситуацию, NASA, совместно с организацией Spaceward Foundation, проводят ежегодный конкурс с достаточно большим призовым фондом, но ни один из спонсированных ими проектов так и не реализовался.  Главная проблема -  отсутствие необходимых технологий и материалов. И самым главным препятствием к этому является отсутствие материала, из которого можно изготовить длинные, легкие и прочные тросы, способные выдерживать как нагрузки от перемещения транспортных капсул лифта, так и свой собственный вес, который при огромной длине троса будет весьма немалым.

Фото: cntuvek.ruНо времена меняются, появляются перспективные разработки, которые можно эффективно использовать не только на земле, но и для освоения космоса. На днях появилось изобретение, которое может, наконец, сделать фантазии о космическом лифте реальностью. Команда исследователей во главе с Джоном Баддингом из университета Пенсильвании создала материал, который может занять почетное место рядом с графеном и метаматериалами. Это ультратонкие нанонити из микроскопических алмазов, которые по прочности существенно превосходят нанотрубки и полимерные волокна.

Ученые использовали специализированное устройство для сжатия бензола до 200 тысяч атмосфер. При таком огромном давлении он трансформируется в длинные тонкие цепочки, составленные из атомов углерода с таким же расположением, как и в алмазах. "Структура нашей нити - это сердце алмаза. Поэтому прочность полученных наноцепей будет проявлять такую же", - убежден Джон Баддинг. 

Подобные эксперименты проводились и раньше - ученые на протяжении почти целого столетия пытались достичь успеха в этом эксперименте, но успешно завершить опыт получилось только на этот раз. Детали открытия опубликованы в новом номере журнала Nature Materials.

Идея межгалактического подъемника, соединяющего поверхность Земли и космос, принадлежит Константину Циолковскому и датирована 1895 годом. С тех пор космический лифт не только постоянно фигурирует в различных научных и научно-фантастических изданиях - ученые из разных стран мира пытаются воплотить его в реальность, но пока безуспешно

Строительная компания Obayashi заявила о своем намерении создать космический лифт еще в 2012 году. В качестве тросов инженеры  собирались использовать углеродные нанотрубки, но выяснилось, что из такого материала невозможно сплести тросы большой длины. В течение двух лет японские специалисты внимательно следили за всеми перспективными открытиями в сфере создания новых материалов и неоднократно заявляли, что готовы сотрудничать с авторами разработок, которые могут помочь построить космический лифт. Руководитель научно-исследовательского подразделения компании Obayashi Йоджи Ишикава считает, что ноу-хау университета Пенсильвании действительно способно приблизить человечество к космосу. Он говорит, что новый материал, разумеется, должен пройти ряд испытаний на прочность, но, похоже, это именно то, что так долго искали он и его коллеги.

Лифт - это не метафора. Проект Obayashi представляет собой специальную кабину, которая перемещается по тросу. Один конец каната удерживает массивная платформа в океане, а второй закрепляется на орбитальной станции. Согласно предварительному проекту, космический лифт будет подниматься на высоту порядка 96 тысяч километров и перевозить до 30 человек единовременно. Из-за такого большого расстояния и достаточно низкой скорости перемещения транспортных капсул по нитям лифта, путешествие в одну сторону займет около 7 суток. Но, с учетом того, что это время можно будет провести в достаточно комфортных условиях (в кабине будет оборудована система поддержания жизнедеятельности, обеспечены запасы еды и воды) и в большей безопасности, чем находясь в кресле космического корабля, путешествовать на другие планеты смогут все желающие.

Фото: tekla.comА с экономической точки зрения доставка в космос людей и грузов при помощи космического лифта будет намного выгодней традиционного метода запуска ракет с поверхности планеты. Сегодня стоимость вывода 1 кг груза в космос на то же расстояние составляет в среднем $22 тыс. По подсчетам специалистов, изобретение лифта позволит снизить этот показатель более чем в 100 раз.

В перспективе космический лифт может заменить опасные и дорогие наземные ракеты. Станет возможным размещать и запускать аналогичные, но менее громоздкие устройства прямо от космической станции. Огромные объемы топлива, необходимые для преодоления ракетой гравитации, больше не будут нужны.

Кроме того, японские ученые уверены, что устройство может решить глобальные проблемы современности: утилизацию ядерных отходов - их можно будет транспортировать в космос и нехватку земных ресурсов - их компенсируют за счет поставок больших объемов солнечной энергии.