Однако……

1. Ещё в 1969 году Ю.Н.Арцутанов предложил не привязывать лифт к земной поверхности, а так подобрать соотношение орбитального движения и вращение связки

двух спутников вокруг общего

центра масс, чтобы в какой-то

момент нижний спутник на

короткое время «зависал» у

поверхности Земли в заданный

момент времени, забирал груз и

выводил его на орбиту.

В 1975 году эта система  была

повторно предложена американцем

Гансом Моравеком под названием

«несинхронный космический

лифт».

2. Идея использования

космического троса была реализована  в 1966 году в связке

кораблей «Джемини— Аджена»

(ленточное соединение);

в 1981 – 1983 годах в американо-

японских экспериментах с

зондирующими ракетами;

планировалось использовать в

полётах орбитального самолёта

с привязным спутником на

1987 – 1990 годы (был отменён

из-за аварии «Челенджера».

3. Существуют и другие проекты

применения космических тросов.

Описания двух из них (как наиболее

интересных) будут представлены

в ближайшее время.

4. Internet о космических лифтах

1   2   3   4   5

__________________________

Двигатели космических кораблей

                  на сайте

«Вселенная и мы: прошлое, …….»:

1. Космические парусники

2. Гравилёты

3. Электрореактивные двигатели

4. Космический генератор

5. Термохимические двигатели

6. Электромагнитный ускоритель массы

Известны две транспортные космические системы, о которых К.Э.Циолковский писал в 1895 году в своей работе «Грёзы о Земле и небе»: это космический лифт и центробежный ускоритель.

В 1960 году идея космического лифта была более основательно разработана Ю.Н.Арцутановым. Согласно его проекту, сооружение космического лифта целесообразно выполнять следующим образом:

с борта спутника, находящегося на геостационарной орбите, по направлению к Земле выпускается трос, который в конце концов достигает поверхности Земли. Чтобы сбалансировать вес троса, в противоположную сторону со спутника запускается другой трос.

По оценкам Арцутатанова, для изготовления троса космического лифта должны быть использованы материалы втрое легче алюминия с прочностью 17 кН/мм². Такими материалами современная техника не располагает. И это делает реализацию подобных проектов делом отдалённого будущего.

Теоретические возможности создания подобных материалов, однако, существуют. Например, трос из  гипотетического материала

постоянного сечения с кристаллической решёткой на основе углерода может обладать прочностью до 400 кН/мм².

Как известно, чем прочнее и легче волокна троса, тем больше его разрывная длина. Так, стальная проволока, если ее подвесить над поверхностью Земли, разрывается уже при длине 20—50 км, углеродные волокна — 100—140 км, волокна кевлар — около 200 км, кварцевая нить — 280 км. Но в действительности и 280 км не предел.

Представим трос, свисающий вертикально со спутника на круговой орбите. Натяжение такого троса определяется не полной силой тяжести, как у поверхности Земли, а лишь «микротяжестью» — разностью между силой тяжести и «центробежной силой»,

 возникающей при вращении на орбите. Ускорение «микротяжести» неодинаково для разных точек троса: оно тем больше, чем больше отличается радиус орбиты данной точки от радиуса орбиты спутника. На низких орбитах «микротяжесть» на конце троса длиной 20 км составляет 0,9% от тяжести, а на конце стокилометрового троса — 4,5%.

Следовательно, максимальное натяжение намного меньше полного веса троса. Поэтому его разрывная длина на орбите существенно превосходит разрывную длину у Земли. Так, на низких орбитах для стальной проволоки это 300—500 км, для углеродных волокон — 700—800,км, для волокна кевлар — около 1000 км, для кварцевой нити — 1200 км.

С «лунным лифтом» Цандера  посложнее. Но из материала, сравнимого по прочности  с кварцевой нитью, его уже можно сделать постоянным в сечении. А вот чтобы соорудить таким «земной лифт», потребуется «суперпроволока», достигающая такой прочности, которая теоретически ожидается у алмаза с идеальной кристаллической решеткой.

Надо сказать, что в космосе у длинных тросов есть безжалостный враг — микрометеориты. Круглый трос диаметром 2 мм и длиной 100 км представляет собой мишень с поверхностью около 60 м². Хотя иные космические аппараты имеют значительно большую поверхность, опасность для троса неизмеримо выше. Ведь чтобы перебить одно или несколько его волокон, достаточно тех малых «песчинок», которые не страшны космическому кораблю. А чем мельче микрометеориты, тем мощнее их потоки в космическом пространстве.

Вот как предполагается изготовить такой космический трос:

он будет  представлять собой целое инженерное сооружение. В середину уложен легкий направляющий жгут из волокон номекс. На нем медная оплетка, по которой будет протекать электрический ток, и накладывается изоляцля из тефлона. В следующем слое располагаются высокопрочные волокна кевлар, которые будут нести основную механическую нагрузку. Сверху — «рубашка» из номекса, устойчивого к действию ультрафиолетового излучения.

Время жизни этого троса оценивается в несколько лет. Хуже обстоит дело со вторым 100-километровым тросом, он может прожить лишь несколько месяцев.

А вот трос, связующий поверхность Луны с космической станцией, расположенной в окрестности коллинеарной точки либрации, не попадает в область выживания. Но и тут можно найти выход. Вместо троса, имеющего круглое сечение, взять плоскую ленту. Микрометеориты будут прошивать ее не обрывая.  Тросы не выдерживают даже короткое время, а ленты толщиной 0,01 мм просуществуют не менее года.

При подготовке использовались материалы:

1. Дж.Пирсон «Транспортировка астероида с помощью центробежного ускорителя» (№1 за 1981 год ж-ла «Астронавтика и

     ракетодинамика»)

2. Дж.Пирсон «Закреплённые спутники Луны» (№45 за 1979 год, «Астронавтика и ракетодинамика»)

3. Б.А.Осадин «Подъёмный кран для космической стройки» (кн. «К.Э.Циолковский и проблемы космического производства»

   под ред. С.Д.Гришина, Л.В.Лескова, М., 1982)

4. В.Белецкий, Е.Левин  «Тысяча вариантов космического лифта»