Вот уже на протяжении более полувека ракеты остаются единственным средством, способным доставить человека в космос. Однако в недалеком будущем у нас может появиться еще один способ отправки людей и грузов в космическое пространство – колоссальный лифт высотой более 35 700 километров. На этой высоте находится геостационарная орбита.
В NASA отмечают, что основная концепция космического лифта звучит весьма правдоподобно, поэтому исследователи со всего мира оптимистично настроены по поводу его строительства. Компания Obayashi Corp., глобальная строительная фирма, базирующая в Токио, отметила, что сможет возвести его к 2050 году, а Китай и вовсе планирует ввести эту конструкцию в эксплуатацию в 2045 году. В скором времени на Международной космической станции будет проведен эксперимент, который покажет, насколько реальна постройка подобного лифта.
«Космический лифт является Святым Граалем для всех исследователей космоса. Представьте на секунду, что вам достаточно нажать на одну кнопку, чтобы устремиться в небеса. Эта технология может сделать космос доступным для среднестатистического человека», – отмечает Мичио Каку, профессор физики в городском колледже Нью-Йорка и известный футурист.
Каку не преувеличивает. Космический лифт является самым масштабным инженерным проектом в истории, а на его постройку может потребоваться не менее 10 миллиардов долларов. Однако, по словам Питера Свана, президента International Space Elevator Consortium (ISEC), он может значительно снизить стоимость доставки грузов на орбиту Земли – с 3,5 тысяч долларов за полкилограмма до 25 долларов.
Идея о создании космического лифта впервые была высказана в 1895 году русским ученым Константином Циолковским, занимавшимся новаторскими разработками в области ракетостроения. На сегодняшний день предполагается, что эта конструкция будет состоять из множества моторизованных лифтовых ячеек, способных перемещаться вниз и вверх по специальному тросу. Этот трос должен будет соединять между собой космическую станцию, расположенную на геостационарной орбите, и космический порт, находящийся на экваторе. Центробежные силы, вызванные вращением Земли, удерживали бы постройку в воздухе.
Эксперимент на МКС, названный STARS-Me, был разработан физиками из японского университета Сидзуоки. Он будет в малом масштабе имитировать условия, с которыми столкнуться элементы будущей конструкции. Камеры будут следить за движениями двух крошечных спутников, вдоль которых протянут 10-метровый трос.
«Это будет первый в мире эксперимент по тестированию движения лифта в космосе», – сообщил представитель университета агентству Франс-Пресс.
Стальной трос, используемый в эксперименте, слишком тяжел для полноразмерного космического лифта, который должен будет простираться на десятки тысяч километров. Поэтому все большее число ученых, включая Каку, теперь считают, что сверхпрочный углеродсодержащий материал, известный как графен, отлично подходит для реализации данного проекта. «Согласно проведенным расчетам его прочности должно хватить для удержания космического лифта на земле», – заявляет Каку, рассказывая о графене, который в 200 раз прочнее стали.
Приобрести графен может любая коммерческая структура, однако его длины недостаточно для создания лифта в космосе. «Нам необходимо, чтобы графен производился на очень длинных листах», – отмечает Адриан Никсон, директор Nixor, фирмы, расположенной в Манчестере (Англия) и работающей над созданием соответствующего продукта. По его словам, сделать это сложно, но возможно, однако не стоит ждать появления нужного материала в ближайшие месяцы.
Естественно, создание подходящего троса – это лишь одно препятствие из сотни других, которые нужно будет преодолеть создателям лифта. Второй большой проблемой является космический мусор, вращающийся вокруг Земли и способный повредить или даже уничтожить часть конструкции.
«Избежать столкновения с космическим мусором невероятно трудно», – отмечается Майкл Фитцджеральд, директор и председатель архитектурного отдела в ISEC. «В нашей команде нет никого, кто бы ни задавался этим вопросом», – добавляет эксперт.
Однако ученые продолжают смотреть в будущее с оптимизмом. «При наличии нужных данных и хорошо выверенных процедур вероятность столкновения с космическим мусором окажется незначительной», – отметили специалисты. К тому же в настоящее время прилагаются усилия по сокращению объемов мусора, выбрасываемого в космос и отслеживаемого Министерством обороны США.
В этом году члены ISEC планируют встретиться с представителями военного и торгового ведомств США, чтобы обсудить с ними проблему космического мусора и выбрать место, где следует расположить лифт.