Войти

«Килограмм груза на космическом лифте можно будет отправить на орбиту за 100 рублей»

4778
17
-2
ИПМ им. М.В. Келдыша
Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша Российской академии.
Источник изображения: www.kiam.ru

Сегодня отправка килограмма груза на земную орбиту обходится в среднем в 20 тыс. долларов

Профессор Института прикладной математики им. М.В. Келдыша Российской академии наук Юрий Садов утверждает, что с помощью космического лифта то же самое можно сделать в тысячи раз дешевле. Лифт, как рассказал ученый в интервью «Новым Известиям», будет представлять собой сверхпрочный трос толщиной в микрон и длиной в десятки тысяч километров, удерживаемый над Землей благодаря силам гравитации. Если околоземный опыт окажется успешным, то космический лифт может быть использован и для будущей колонизации человеком Марса.


– Юрий Евгеньевич, насколько реально создание космического лифта?


– Трудности есть, но нужно работать. Космический лифт очень привлекателен и выручает космонавтику, переживающую сейчас трудные времена. Возьмем доставку грузов, экипажа, которые даются с трудом. Во времена моей молодости, когда работал Сергей Королев, говорили, что вот, мол, сейчас мы запустили первый спутник, поставили их запуски на поток, а через 20–30 лет будем летать в космос по профсоюзным путевкам! Этого не случилось. И не только из-за технических сложностей, а в большей степени из-за дороговизны. Вывести на орбиту один килограмм груза обходится сегодня в 20 тысяч долларов.


– Почему так дорого?


– Для вывода одного килограмма груза ракета должна везти 100 килограммов топлива, без которых она не взлетит! А космический лифт – это всего лишь трос, который не требует топлива для передачи груза. Нужна только энергия – 15 киловатт-часов для поднятия одного килограмма груза на стационарную орбиту, примерно на 30 тысяч километров. И стоить нам это будет 100 рублей! Разница есть?


– Как эта конструкция должна выглядеть?


– Конструкция космического лифта проста: тоненький трос или лента сантиметровой ширины и микронной толщины, которую необходимо вывести на геостационарную орбиту, спустить один конец на Землю и закрепить его. Длина троса должна быть не меньше 36 тысяч километров. Земля вращается, и трос тоже вращается, нижние участки троса движутся медленнее, а дальние – с очень высокой скоростью.


– А что на том конце троса, который в космосе?


– Другой конец под действием центробежной силы удерживается в космосе. Нужна масса, например, станция, где центробежная сила создаст искусственную гравитацию. Правда, ходить мы там будем вниз головой. Вдоль троса также можно создавать станции для проведения исследований, развивать инфраструктуру: заправочные станции, производственные площадки, ремонтные базы, научные станции! Второе устройство – подъемник, на котором располагается антенна, принимающая излучение и перерабатывающая это излучение в электричество. Это ответ на вопрос, откуда мы возьмем энергию.


– Где лучше строить космический лифт?


– Конечно, на экваторе, так как в других местах трос будет изогнут, и это сложнее для подъемника.


– Чего не хватает для реализации проекта?


– Интереса к идее. В 1952 году Сергей Королев написал записку Сталину, что нужно создавать ракеты, созвали совещание. С космическим лифтом будет примерно то же самое. Многие ученые называют космический лифт отдаленным будущим. Но неотложных дел всегда много. А когда окажется, что лифт необходим, то выяснится, что мы не можем ничего сделать, потому что не готовились. Нужно создавать новую отрасль: производство нанотрубок, конструкторская работа, энергетика. Какие-то решения есть: например, сделать два подъемника, движущиеся вверх и вниз. Движущийся вниз подъемник сам может производить энергию, а мы будем использовать ее для подъема второй кабины.



Евгений Архипов

Права на данный материал принадлежат
Материал размещён правообладателем в открытом доступе
  • В новости упоминаются
Страны
Проекты
Похожие новости
30.03.2010
Российские ученые создадут ядерный двигатель для военных космолетов и покорения Марса за 5-8 лет
30.03.2010
«Прошлые космические победы Отечества – залог будущих достижений»
12.01.2010
Полмиллиарда рублей на создание российского космического корабля с ядерным двигателем
03.11.2009
Двигатель для нового космического корабля создаст центр им. Келдыша
25.07.2008
Заседание Подкомиссии по сотрудничеству в области космоса Российско-Китайской Комиссии по подготовке регулярных встреч глав правительств
19.10.2006
Пилотируемая экспедиция на Марс – подготовка продолжается
18.04.2007
Роскосмос
17 комментариев
№0
09.09.2013 10:54
Да он футуролог! Идея невероятно красивая, знакомый говорит о ней еще в "Юном технике" в середине 80-х писали, затем в конце 80-х в "Технике молодежи" вернулись. Но у меня в голове все равно не укладывается КАК?!
0
Сообщить
№0
09.09.2013 11:01
Цитата
Но у меня в голове все равно не укладывается КАК?!
Главная проблема материал. Он должен быть на порядок прочнее стали, и намного легче. Нанотрубки дают некоторую надежду, но до реализации очень далеко.
0
Сообщить
№0
09.09.2013 13:18
Даже если опустить вопрос доставки этого троса на орбиту, у меня возникает 2 других фундаментальных вопроса:
1) Как лифт, общим весом, скажем тон 10, сможет удерживаться на нанотехнологичном микронном тросе ? Ведь даже если допустить, что он выйдет ультрапрочным, кажется немыслимой возможность выдержать такой груз, плюс на него еще свой собственный вес будет давить, несмотря на то, что один конец будет в космосе. Ко всему прочему, он еще не должен оборваться, а как он будет вести себя при скорости ветра в 100-300 км/ч?
2) Как лифт попадет в космос на околоземную орбиту, без первой космической скорости? Или в космос можно подняться по лестнице?
0
Сообщить
№0
09.09.2013 13:55
Мне тут объяснили, что трос будет прикреплен к массивному спутнику на высоте 36000 км, который будет натянут центробежной силой, действующей на спутник. Тогда как бы отпадает необходимость набирать первую космическую, ибо ею уже обладает спутник, или даже больше чем первая. Даже если это и так, все равно остается вопрос к прочности троса, который, получается должен быть еще прочнее чем я предполагал, ведь ему еще нужно выдерживать центробежную силу спутника плюс вес лифта с полезной нагрузкой! Это должен быть какой-то Божественный трос!
+1
Сообщить
№0
09.09.2013 14:08
Извините ну и дураки. Создайте тогда трубу сразу в космос. Вот вам и космический лифт. Внизу давление вверху разряжение. Блин ну фантазеры. Еще и серьезно говорят. Нить сверхпрочную сделают. Ну и бред...
-1
Сообщить
№0
09.09.2013 14:12
Никогда такой материал не сделают. Хоть нано хоть фиганотрубки. Нить даже с км сколько весит?
-1
Сообщить
№0
09.09.2013 14:16
На порядок должен весить легче стали и быть прочнее. В сотни миллионов раз легче и во столько же раз прочнее если даже не больше.
-1
Сообщить
№0
09.09.2013 14:19
Меня теперь нисколько не удивляет почему у нас ракеты падают...
-1
Сообщить
№0
09.09.2013 14:28
Главная проблема - создание нанонити в 36000км, которая не оборвется от собственного веса и имеет добавочно некоторый дополнительный запас прочности (например - запас прочности 1,01 от собственного веса). Дальше - проще. Количество необходимого для поднятия груза + вес лифта + система отталкивания атмосферных осадков и пыли (например водоотталкивающие пупырышки на нити) + запас прочности на "ветер" + иные нагрузки + страховой резерв прочности = необходимая нагрузка. Нити можно складывать в жгуты, ленты, трубки и т.д. Дополнительно учесть расходы прочности на выбранную конструкцию (лента, трубка...). Я слыхал, что собираются использовать нити сапфировые и алмазные. Между прочем, самый прогрессивный проект по подъему груза на орбиту.
0
Сообщить
№0
09.09.2013 15:16
Прелестно) а теперь разберем...

Идея, что половина троса удерживается за счет центробежной силы при движении его конца с 1й космической скоростью - красива. Нюансы, естественно Ыксперта не интересуют (на вскидку):

1) Скорость. Необходимо уравновесить притяжение 2й половины троса, поэтому с 1й космической должна двигаться середина троса, а конец, соответственно, в 2 раза быстрее - 15800м/с
2) При движении троса в атмосфере со скоростью 8-10км/с (в пределах атмосферы) он будет "чуть-чуть" нагреваться. До температуры, которую не выдержит даже обедненный уран, а углеродные нанотрубки (а других на данный момент не придумали) просто напросто сгорят - им много не до, 400-500 градусов хватит.
3) При толщине троса 1см (в чем я сильно сомневаюсь) он будет иметь парусность 0,00001х30000=0,3км^2 (или 300000м^2) - нагрузка по сравнению с испытываемой незначительна, однако, скажем, если длина его в результате выгибания изменится на 0,1%, то в численном составе это составит 36км) амплитуда прыжков лифта будет впечатлять, учитывая, что сила прикладывается единомоментно)
4) Характеристики!!! Необходимо создать материал приблизительно равный плотности воздуху, на 10 порядков прочнее стали, не горящий при бешеных температурах, желательно нерастяжимый, несмачиваемый... Ждемс)

Особенно умиляет цифра 100руб/кг. Откуда она взялась? Как ее рассчитали? Составляющиие??? Учитывая ее округлость, создается впечатление, что метод был один - пальцем в небо. Вывод - статья не стоит того, чтобы ее читать.
+3
Сообщить
№0
09.09.2013 15:44
Цитата
1) Скорость. Необходимо уравновесить притяжение 2й половины троса, поэтому с 1й космической должна двигаться середина троса, а конец, соответственно, в 2 раза быстрее - 15800м/с
2) При движении троса в атмосфере со скоростью 8-10км/с (в пределах атмосферы) он будет "чуть-чуть" нагреваться. До температуры, которую не выдержит даже обедненный уран, а углеродные нанотрубки (а других на данный момент не придумали) просто напросто сгорят - им много не до, 400-500 градусов хватит.
Трос прикрепляется к тяжелому спутнику на геостационарной орбите, т.е. 36000 км. Период вращения по орбите 24 часа, т.е он зависает над одной точкой земной поверхности.. Было бы глупо бегать за тросом чуть ли не с первой космической скоростью. Проще говоря - трос не двигается! Якорь в земле с механизмом "вытравливания" нити и тяжелый спутник на орбите с двигателями "ориентации и поддерживания натяжения нити", а между ними трос из нанонитей (недвижимый и натянутый). Подъезжаете на грузовичке к якорю, цепляете груз, команда "вира" и по вертикальному тросу на орбиту (упрощенно). Вам товарищ какая высота нужна - 360км, 1000км, или все 36000км? Нет проблем! Температурный перепад не от движения а естественный: у земли, атмосферный (термосферный) и открытый космос. Так что двигаться и от этого нагреваться он не будет.
Цитата
Особенно умиляет цифра 100руб/кг
От балды взято - ориентировочно. Никто еще нить не создал, а без этого считать глупо, но если рваться часто не будет, то цена доставки на орбиту - почти даром (без стоимости нити)!
0
Сообщить
№0
09.09.2013 16:12
Цитата
Необходимо создать материал приблизительно равный плотности воздуху, на 10 порядков прочнее стали
На 2 порядка. Но всё равно, по мнению некоторых учёных, даже углеродные нанотрубки никогда не будут достаточно прочны для изготовления троса космического лифта.
http://www.membrana.ru/particle/10031
Красивая идея упирается в отсутствие необходимого материала.
И Тамерлан опередил, он не движется, а зависает на ГСО.
+2
Сообщить
№0
09.09.2013 16:38
Цитата
Красивая идея упирается в отсутствие необходимого материала
Даже создав такой материал, потребуется решить еще массу проблем. В любом случае это будет "Эпическое строение". Но, оно того стоит и работать над ним надо.
Прикол - представьте себе обрыв и падение 36000км троса :)!
+1
Сообщить
№0
09.09.2013 16:49
Много у нас разговоров, а вот "кое-кто" уже давно работает (точнее пытается работать) над этой темой :))

NASA недовольно конструкторами космических лифтов, новость от 2005.10.25
Цитата
Сконструировать космический лифт пока невозможно, считают эксперты NASA. Как сообщает New Scientist, никому из участников открытого конкурса, объявленного космическим ведомством в марте этого года, решили не присуждать премий. Исследователи должны были создать прочное и легкое волокно, по которому лифт мог бы подниматься, и научить его подпитываться энергией извне.

Экспериментальный тур провели 23 октября в исследовательском центре NASA AMES. Свои проекты представили 10 групп ученых, семь из которых занимались первой задачей и три - второй. Согласно выводам жюри, ни одно из волокон не оказалось прочнее образца, имеющегося у NASA, а роботов, которые взбирались по тросу за счет внешних излучателей, признали недостаточно быстрыми.

"Мы были бы удивлены, если бы кто-то из конкурсантов победил с первой попытки - у них было всего шесть месяцев на подготовку", - заметил представитель NASA Джеймс Харрингтон. Новый конкурс проведут через год, причем премии удвоят (они составят по 100 тысяч долларов за каждую задачу), а условия сделают более мягкими. Так, сейчас прототипы лифта должны были питаться энергией предоставленного NASA источника с фиксированным спектральным диапазоном, а в следующем году исследователи сами смогут выбрать, чем - микроволнами или оптическим лазером - удобнее подпитывать робота.


Космический лифт испытали неудачно, новость от 2006.02.16



Цитата
Испытания прототипа "космического лифта", предназначенного для подъема грузов на высоту в 1,6 километра, закончились неудачей, пишет New Scientist. Робот, созданный американской компанией LiftPort Group, смог подняться только на 460 метров, перемещаясь вдоль нити из графитового волокна.

По замыслу разработчиков, роботу предстояло преодолеть путь в 1,6 километра, равный длине нити, которую удерживали три воздушных шара. Во время эксперимента в сентябре 2005 года дистанция была вчетверо меньшей и оказалась пройденной целиком. Удлиняя нить и усовершенствуя робота, конструкторы надеялись в 2018 году представить "настоящий" космический лифт длиной 100 тысяч километров, способный доставлять людей и грузы на орбиту.

В LiftPort Group убеждены, что результат не стоит считать отрицательным. "В данном случае проверялось, можно ли сделать нить достаточно прочной", - заявил Майкл Лейн, глава компании. "Нить продержалась в воздухе шесть часов и была предельно крепка", - добавил он. Для испытаний использовали материал, получаемый при прокаливании полимерной ткани, но в будущем собираются заменить его на волокно из нанотрубок.

Одновременно с частными компаниями космическим лифтом активно занимается NASA. В прошлом году аэрокосмическим агентством были объявлены несколько конкурсов, касающихся создания сверхпрочной нити и дистанционно подпитываемых роботов, однако пока ни одно решение не удовлетворило жюри. Известно, что LiftPort Group в конкурсах не участвовала.Испытания прототипа "космического лифта", предназначенного для подъема грузов на высоту в 1,6 километра, закончились неудачей, пишет New Scientist. Робот, созданный американской компанией LiftPort Group, смог подняться только на 460 метров, перемещаясь вдоль нити из графитового волокна.

По замыслу разработчиков, роботу предстояло преодолеть путь в 1,6 километра, равный длине нити, которую удерживали три воздушных шара. Во время эксперимента в сентябре 2005 года дистанция была вчетверо меньшей и оказалась пройденной целиком. Удлиняя нить и усовершенствуя робота, конструкторы надеялись в 2018 году представить "настоящий" космический лифт длиной 100 тысяч километров, способный доставлять людей и грузы на орбиту.

В LiftPort Group убеждены, что результат не стоит считать отрицательным. "В данном случае проверялось, можно ли сделать нить достаточно прочной", - заявил Майкл Лейн, глава компании. "Нить продержалась в воздухе шесть часов и была предельно крепка", - добавил он. Для испытаний использовали материал, получаемый при прокаливании полимерной ткани, но в будущем собираются заменить его на волокно из нанотрубок.

Одновременно с частными компаниями космическим лифтом активно занимается NASA. В прошлом году аэрокосмическим агентством были объявлены несколько конкурсов, касающихся создания сверхпрочной нити и дистанционно подпитываемых роботов, однако пока ни одно решение не удовлетворило жюри. Известно, что LiftPort Group в конкурсах не участвовала.
0
Сообщить
№0
09.09.2013 16:56
Прототип космического лифта LaserMotive поднялся на километровую высоту, новость от 2009.11.07

Цитата
Идея космического лифта, впервые предложенная еще в 1895 году, развитая и популяризированная многим писателями-фантастами, является довольно актуальной и в нынешнее время. Но, в отличие от достаточно развитой в фантастических произведениях идеи, ее техническое воплощение находится на очень раннем этапе. Для того, что бы исправить эту ситуацию, НАСА, совместно с организацией Spaceward Foundation, проводят ежегодный конкурс с достаточно большим призовым фондом. Устройства, предоставляемые участниками конкурса, должны подняться по тросу километровой длины, прикрепленному к зависшему вертолету. При этом, энергия для подъема устройства должна передаваться с поверхности без использования всякого рода соединений и кабеле, т.е. дистанционно.

Первым победителем, занявшим второе место в этом конкурсе, и получившим приз в размере 900 тысяч долларов, стала компания LaserMotive, чье устройство использует для движения энергию лазерного света, который подается с наземного лазера. LaserMotive стали первой командой, чье устройство благополучно добралось до верхнего конца троса на высоту 1 километр. Но, тем не менее, им пришлось довольствоваться только вторым местом в этом соревновании из-за того, что их устройство не смогло удовлетворить второму обязательному условию соревнований – скорость подъема должна быть не ниже 17.7 км/ч.

По сравнению с подобными соревнованиями, проходившими в прошлом году, команда LaserMotive значительно улучшила свой аппарат. Теперь для подъема достаточно только половины мощности лазера, которая была нужна аппарату годичной давности. Это стало возможным за счет использования новых, более эффективных фотоэлементов. У команды LaserMotive с новым аппаратом были все предпосылки взять первое место в этом конкурсе с призом в 2 миллиона долларов, теперь же, им, возможно, придется разделить второе место, и естественно, приз с другими участниками, так как соревнования еще продолжаются.
0
Сообщить
№0
09.09.2013 17:01
А по моему, более перспективна идея ... беспроводная передача энергии на расстояние.
Т.е. корабль не берет с собой запасов топлива, а энергию ему передают по лазерному или СВЧ лучу.
Тогда он будет тратить энергию только на подъём своего веса - т.е. столько же сколько и космический лифт.
Но зато это гараздо безопасней и перспективней.
0
Сообщить
№0
09.09.2013 17:59
Ребята, вы что спорите, барон Мюнхаузен сам вытащил себя из болота, это было так давно, а зачем мы строим вездеходы? За одно место хвать, и вылезли из грязи. Пусть учёбный товарищ сначала трос сделает, потом научится ураганы обходить, А лифт Мы хоть завтра. Недавно хотели весь свет завалить водяными фильтрами, чистой водички попить захотелось. А может проще не гадить в воду. А чтобы наводнений не было, может русла рек очистить от наносов?
+2
Сообщить
Хотите оставить комментарий? Зарегистрируйтесь и/или Войдите и общайтесь!
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ
Ежедневная рассылка новостей ВПК на электронный почтовый ящик
  • Разделы новостей
  • Обсуждаемое
    Обновить
  • 23.04 22:43
  • 992
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 23.04 20:46
  • 0
Professional Truck Driving School In Fontana, CA
  • 23.04 19:11
  • 1
Применение аэрозольной завесы российской армией обеспечило результативное продвижение в Белогоровке
  • 23.04 16:49
  • 19
Первую летную ракету-носитель "Ангара-А5" отправили для испытаний на космодром Восточный
  • 23.04 13:01
  • 2705
Как насчёт юмористического раздела?
  • 23.04 00:32
  • 114
Израиль усиливает меры безопасности в связи с опасениями ударов со стороны Ирана
  • 22.04 14:32
  • 0
План «Орша»: В Сувалкском коридоре стартовали польско-литовские учения
  • 22.04 11:44
  • 24
Национальная политика и миграция
  • 22.04 04:46
  • 18
Американский эксперт: Военный конфликт на Украине показал необходимость создания танков нового поколения
  • 22.04 02:45
  • 6
Севморпути нужны железные дороги и мосты
  • 21.04 13:22
  • 4146
Оценка Советского периода в истории России.
  • 21.04 11:40
  • 295
Главком ВМФ России: проработан вопрос о создании нового авианосца
  • 21.04 11:36
  • 10
США желают увеличения военного присутствия Индии в Индо-Тихоокеанском регионе для сдерживания КНР - СМИ
  • 21.04 09:17
  • 76
Членство в НАТО в обмен на территорию. Зачем Армения проводит военные учения с США
  • 21.04 03:17
  • 4
БМП-3: королева пехоты