В космос — по веревке

Источник: EPA Lenta. Автор: NASA

Автор идеи создания космического лифта посетил Северную Осетию и поговорил с корреспондентом «Русской планеты»

15 июля, 2013 15:33

3 мин

Инженер Юрий Арцутанов, известный как автор идеи космического лифта, в очередной раз прибыл на свою историческую родину погостить у родственников. Ученый рассказал «Русской планете» о том, как у него возникла концепция создания «космической канатной дороги».

Человечество давно увлечено идеей покорения космоса и предпринимает для ее реализации все более смелые шаги. То, о чем раньше можно было прочесть лишь в научно-фантастических романах, сегодня становится реальностью. XX век подарил людям множество удивительных открытий и изобретений. И останавливаться на достигнутом никто не собирается: идет активное строительство спутников, проводятся испытания космических ракет, разработка новых сверхпрочных материалов. Прогресс двигают идеи, опережающие свое время. К одной из таковых относится разработка «космической канатной дороги».

Мысль о космическом лифте посетила инженера Юрия Арцутанова в 1957 году. Будучи аспирантом Ленинградского технологического института, он узнал о том, что за границей удалось изготовить такое прочное волокно, из которого можно сделать канат длиной 200 км, и он не рвется от тяжести собственного веса.

– 200 километров — это одновременно мера прочности и легкости. Я и подумал: на такой высоте сила тяжести поменьше, так что можно сделать канат еще длиннее. Увеличить его можно, но ненамного, примерно на полкилометра. Это несущественная разница. Но раз уж об этом пошла речь, то, естественно, возникает мысль, какой огромной должна быть прочность, чтобы можно было тянуть канат за пределы стационарной орбиты? В то время таких прочных материалов еще не было, но теоретически они были возможны, — вспоминает инженер.

Свои мысли по этому поводу он изложил в статье, которую опубликовали в газете «Комсомольская правда» в 1960 году.

«Надо будет забросить на геостационарную орбиту спутник, на котором будет находиться в собранном виде первая нить сечением 0,1 мм², ее масса составит около 1000 тонн. И с этого спутника надо будет спускать сразу два конца этой дороги: один — на Землю, другой — в космическое пространство», — писал 53 года назад Юрий Арцутанов.

С высотой тяжесть уменьшается, поясняет ученый. Но, кроме того, если запускать космический лифт именно на экваторе, прибавляется сила, тянущая вверх. Земля вертится, и центробежная сила тем сильнее, чем больше расстояние до центра. В этом случае против силы тяжести работает еще и центробежная сила, направленная вверх. Чем выше веревка, тем легче она становится.

«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 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» (цитата из статьи в «Комсомольской правде» 31 июля 1960 года).

Как появился термин «космический лифт», Юрий Николаевич уже и не помнит. Его статья была опубликована под заголовком «В космос — на электровозе». Спустя 6 лет похожая статья появилась под авторством группы американских ученых, которые пришли к подобным умозаключениям независимо от русского инженера.

– Они очень удивились, когда узнали, что в советской газете это было напечатано на несколько лет раньше, — рассказал ученый корреспонденту «Русской планеты». — Были несколько смущены, но в то же время написали: «Мы надеемся, что у Арцутанова было такое же радостное воодушевление, когда ему в голову пришла эта идея», — с улыбкой вспоминает Юрий Николаевич.

В то время создание космического лифта не восприняли всерьез, посчитав подобную информацию научно-фантастической. И это не удивительно. Смелая идея не смогла найти воплощения по одной простой причине: не изобрело еще человечество материал столь прочный, способный выдержать нагрузки, рассчитанные на «космическую канатную дорогу». Для создания каната, способного стать тем самым космическим лифтом, нужен был материал со структурой алмаза.

К слову, идея создания космического лифта легла в основу романа английского писателя Артура Кларка «Фонтаны рая». Он был восхищен открытием и приехал в Ленинград для личной встречи с Юрием Арцутановым.

Прошло больше полувека. Трудоемкие исследования привели к изобретению нового сверхпрочного материала — фуллерена, волокна со структурой алмазной прочности. Каждое волоконце представляет собой большой гибкий алмаз.

– Американцы уже продвинулись в этом плане. В 2010 году Юру пригласили в США в качестве почетного гостя на научную конференцию, посвященную проблемам Космического лифта. Предполагается, что в 30-40 годах нашего века уже запустят первый космический лифт, — рассказывает Фатима Кабалоева, племянница Юрия Арцутанова.

Чем же так замечательна эта канатная космическая дорога? Такой лифт позволит транспортировать необходимые грузы на геостационарную орбиту, а также сможет доставлять дополнительные нити, утолщающие канат. Впоследствии на него можно будет крепить более тяжелый груз — кабину с космонавтами. Изначально на канате может располагаться тележка, передвигающаяся с помощью мотора. Ток должен подаваться снизу либо через батареи. Идеальным вариантом будет атомный мотор, так как он легче всего. Космический лифт должен в будущем сделать полеты на Луну или даже Марс гораздо проще и быстрее. А самое главное достоинство этой конструкции будет заключаться в экономичности. Освоение космоса ракетами — дело дорогостоящее, лифт же позволит значительно снизить затраты.

На вопрос, нужен ли сегодня человечеству космос, Юрий Арцутанов отвечает утвердительно, без тени сомнения.

– Полет Гагарина, построение космических станций — все это показывает, что космос очень полезен и нужен людям, — говорит 83-летний ученый. Ажиотаж, который был раньше, он объясняет тем, что тогда это было ново. Сейчас все понимают важность освоения космоса, и полеты на Луну уже никого не удивляют. Тем не менее это не означает, что интерес пропал.

ТЕГИ

поддержать проект

Для поднятия хорошего настроения, вы можете угостить наших редакторов чашечкой кофе

Маленькая чашка кофе