Вам строить космические острова и
звездолеты, книга о развитии космоса
Дата создания
сайта:
24/02/2013
Освоение космоса в будущем
Космические острова (продолжение)
В конце 70-х годов в НАСА вышел очередной меморандум № 75174.
Техническое издание на этот раз содержало перевод статьи из советского
научно-популярного журнала - настолько заинтересовала специалистов идея
кандидата физико-математических наук, доцента Астраханского пединститута
Г. Полякова. Сотрудников американского космического ведомства привлекла
в статье "Космическое ожерелье Земли" мысль о возможности принципиально
нового решения транспортной проблемы для будущих орбитальных поселений.
Советский ученый считал, что вместе с ракетами-носителями эту задачу
поможет выполнить... космический лифт.
Собственно, сама идея высказывалась не впервые. Еще в 1960 году о ней
узнали читатели "Комсомольской правды". В номере от 31 июля в газете
была помещена статья ленинградского инженера Ю. Арцутанова, в которой он
описывал "небесный фуникулер", поднимающий грузы на геосинхронную
орбиту.
Фантастический проект остался тогда почти незамеченным. Только космонавт
А. Леонов и художник А. Соколов откликнулись на него своей картиной.
Примерно в то же время, то есть через несколько лет после выступления
Арцутанова, материалы об аналогичных сооружениях стали появляться и в
иностранных журналах. А в 1979 году вышел научно-фантастический роман А.
Кларка "Фонтаны рая", канву которого составляет строительство
космического лифта.
Однако зарубежные авторы, в том числе и известный английский
писатель-фантаст, ни единым словом не упомянули о приоритете
К. Циолковского, хотя Г. Поляков в своей статье и говорил об этом. Вот
что было написано в конце прошлого века в маленькой провинциальной
Калуге: "На планете стояла страшной высоты башня, сверху и снизу тонкая,
вроде веретена, и совсем без опоры, т. е. не касаясь планеты. Мы ходили
под этим воздушным замком и удивлялись, почему он не падает к нам на
головы. Дело в том, что верхняя его часть от центробежной силы стремится
улететь, а нижняя - тянет в противоположную сторону. Форма и положение
ее таковы, что равновесие неизменно соблюдается".
Книга, из которой взяты эти слова, называлась "Грезы о Земле и небе". И
действительно, тогда это могло быть лишь мечтой. Однако, описывая свой
проект, Г. Поляков почти буквально повторяет Циолковского: "На экваторе
Земли закреплен трос, к свободному концу которого "привязан" спутник.
Длина троса превышает высоту геосинхронной орбиты, где тело имеет период
обращения такой же, как и Земля. Другими словами, оно неподвижно висит
над поверхностью планеты. На лифт действуют две противоположные силы:
гравитационная и центробежная, обусловленные тяготением и суточным
вращением Земли. В точке, расположенной на отметке стационарной орбиты,
они взаимно уравновешены".
Несущий трос такого лифта будет устойчив в том случае, если действующая
на него центробежная сила несколько превысит силу притяжения Земли.
Поэтому спутник или орбитальная станция на его верхнем конце
располагаются немного выше стационарной орбиты. По сравнению с ее
высотой - 36 тысяч км - превышение это совсем небольшое.
Выше и ниже основной базы симметрично подвешиваются помещения, в которых
по условиям работы требуется наличие гравитации. Это могут быть
промежуточные станции-вокзалы, научные лаборатории, жилые и
производственные блоки, оранжереи... К ним швартуются пилотируемые и
грузовые транспортные корабли и другие космические аппараты.
Все эти проекты выглядят сегодня совершенно нереальными. Да и как можно
иначе относиться к висячим конструкциям протяженностью в несколько тысяч
километров? Какие материалы выдержат такие нагрузки? Канаты из самой
лучшей стали порвутся под собственным весом, не достигнув и малой доли
нужной длины.
Но это сегодня, а завтра? Впрочем, уже существуют супернити, во много
раз превосходящие по прочности широкоизвестные конструкционные материалы.
Например, в Италии создается спутник, который предполагают запустить с
борта американского космического челнока. Спутник массой 500 кг будет
следовать за кораблем на буксире с помощью троса из кевлара диаметром
всего 2 миллиметра и длиной 20 километров. Известны планы запуска и
следующего спутника на привязи. Его свяжет со "Спейс Шаттлом" трос
длиной 100 километров. Так что супернити - вещь вполне реальная. К тому
же многие сверхпрочные композиты и кристаллические "усы" для их
изготовления смогут производить и на космических заводах будущего.
Следует учитывать, что протянувшиеся между Землей и небом канатные
дороги не обязательно должны быть однородными. Расчеты показывают, что
наибольшие усилия прикладываются к тросу на высоте стационарной орбиты,
а по мере удаления от нее напряжение спадает. Поэтому верхние и нижние
участки несущей конструкции могут быть тоньше средних и изготовляться из
менее прочных материалов. Именно этим, по-видимому, объясняется и "веретенообразная"
форма "воздушного замка" Циолковского.
