П ри посещение в космическия център „Джонсън“ на НАСА в Хюстън миналата седмица президентът на САЩ Доналд Тръмп обеща, че американските астронавти ще установят постоянно присъствие на Луната, преди да продължат към Марс.
„Нашата нация ще завладее... тази обширна граница пред нас... Ще я изследваме, ще я опитомим и ще я спечелим“, каза той за настоящата „златна ера“ на космическите изследвания в Америка.
Но изследователите, които мислят за наистина мащабни идеи, твърдят, че никога няма да стигнем дотам с днешната неефективна технология на химическите ракети. И посочват важен научно-технически пробив.
„Ние наистина се стремим към постоянна инфраструктура, подобна на мост, който заменя фериботите за преминаване през река“, заяви пред The New York Post Пийт Суон, президент на Международния консициум за космически асансьори (ISEC), сдружение с нестопанска цел за изследвания и подкрепа.
Това е проста, но поразяваща въображението концепция: ултраздрав електрифициран кабел, започващ от точка на земната повърхност на Екватора и простиращ се отвъд геостационарната орбита (GEO), където противотежест ще плава в космоса, поддържайки го опънат. Кабини след това се изкачват по кабела, за да доставят товари, хора и машини, преминавайки през атмосферата и навлизайки в космоса.
„Красотата е в това, че издигането с електричество спасява нашата атмосфера от замърсяване, не оставя никакви отпадъци по пътя си и ще бъде рутинно, ежедневно, евтино и безопасно. Това ще бъде мост към космоса“, обяснява той.
Колкото и лудо да звучи, инженерните изчисления излизат правилни, според изследователи, които разговаряха с The Post.
Все пак пречката пред идеята за космически асансьор винаги е била материалът за кабела, тъй като той трябва да подлежи на мащабиране, да бъде 100 пъти по-здрав от стоманата, изключително лек и способен на ефективно навиване, за да може цялото съоръжение да бъде поставено на място.
Следващия месец ISEC има намерение да обяви, че разполага с най-обещаващия кандидат досега, двуизмерен материал, наречен поликристален графен, който вече се използва широко в потребителската електроника.
Графенът е практически само един непрекъснат кристал от обикновени атоми на моливен графит, дълго време считан за идеален кандидат за подобен проект, казват изследователите. Поликристален се отнася до мозаечен процес, който прави молекулата по-лесна за производство в големи мащаби.
„Изглежда открихме материала. Напреднали сме дяволски много повече, отколкото бяхме преди шест месеца. Технологиите не се развиват по линейна линия, те растат“, каза Суон.
„От време на време някой прави откритие и изведнъж възможностите преминават от линейни към наистина огромни скокове. Точно това се случва в нашата област за материали за кабела. Поликристалният графен е толкова дяволски здрав. Вземат го и правят бронирани жилетки от него, един слой може да спре куршум калибър .38 от пистолет“, обяснява той.
Мечтателите фантазират за стълби към космоса от повече от век, като идеята е популяризирана от известния британски фантаст Артър Кларк в романа му от 1979 г. „Райските фонтани“, където той нарича мегаструктурите „орбитални кули“.
Кларк, авторът на „2001: Космическа одисея“, се потруди да детайлизира инженерните изчисления в реалния свят, които подобен подвиг би изисквал, и прочуто отбеляза, че космически асансьор ще бъде построен „около петдесет години след като всички спрат да се смеят“.
Суон обича да напомня на скептиците, че през 1969 г., след кацането на Луната, Ню Йорк Таймс публикува официално извинение за редакционна статия отпреди десетилетия, която се присмивала на инженер, предположил, че ракетите един ден ще отведат хората до Луната.
Всяка нишка от кабела всъщност би била единична молекула, с дебелина един атом, ширина един метър и дължина 100 000 километра, простираща се от „Земно пристанище“ на повърхността, което ще трябва да бъде разположено на Екватора, до космическо пристанище „връхна котва“ далеч отвъд GEO.
Единично въже или „крак“ представлява 20 000 подредени един върху друг листа от тази молекула, както го виждат от ISEC. Колосалният кабел би бил почти невидим, каза Суон, но отразяващ светлината като огледало, като наблюдателите на земята биха улавяли от време на време тънък, дълъг отблясък от отразена слънчева светлина, спускащ се от небето.
Докладът на ISEC отбелязва, че инженери в Южна Корея са успели да произведат поликристална графенова молекула с дължина 1000 метра и ширина половин метър, която може да се произвежда със скорост от около два метра в минута.
Повредите по кабела от космически боклук, хвърчащ около ниска околоземна орбита, остават основно притеснение, каза Суон, поради което той предлага нещо като пет кабела на асансьор за резерва и други цели, както и зона, забранена за полети на спътници около него.
Планът е товарните кабини, наречени „катерачи“, да пълзят към небето, използвайки кабела, докато достигнат GEO, което се намира на 35 405 километра над Земята. Пътуването до върха би отнело около две седмици, каза Суон.
След GEO, гравитационната балансирана точка, където земната гравитация се изравнява с точната вътрешна сила, необходима за съвпадение с въртенето на Земята, катерачите вече нямат нужда от електричество за придвижване. Центробежната сила на въртящата се Земя поемат контрола, изхвърляйки товара по останалите 64 374 километра кабел, преди да го изстреля в космоса със скорост 25 749 километра в час – 7,08 километра в секунда – според изчисленията на ISEC.
Това означава, че материали биха могли да бъдат изпратени от върха на кабела до Луната за едва 14 часа – пътуване, което в момента отнема три дни от Земята.
„Пътуванията до Марс биха могли да бъдат съкратени до само 61 до 120 дни, в зависимост от позициите на планетите по време на изстрелването“, каза Суон. Най-бързият маршрут до Червената планета днес отнема седем месеца, с прозорец за изстрелване, който се появява едва на всеки 26 месеца. „Бихте могли да имате ежедневни изстрелвания към Марс“, твърди Суон.
Въпреки това функциониращ космически асансьор все още е далечно бъдеще.„Това не е сигурно нещо. Дори някой да започне да изгражда космически асансьор утре, подразбирайки, че ще намери рисков капитал за това, ще отнеме десетилетие или две за завършване, при условие че всичко върви гладко“, посочи професорът по космическа икономика Армен Папазян от Американския университет в Дубай.
От лунни селища до марсиански градове и добив на ресурси от астероиди, космическите ентусиасти отдавна усещат, че ракетите никога няма да бъдат напълно достатъчни.
„Тиранията“ на ракетното уравнение, както го нарече изследовател от НАСА в научен доклад от 2012 г., е че за да се достигне скоростта, необходима за избягване от гравитацията на Земята, ракетите трябва да съдържат 85–95 процента гориво. Товарът обикновено представлява едва 2–4 процента от масата при излитане.
От ISEC са поставили дръзка цена от 15 милиарда долара за изграждането на първия в света напълно роботизиран космически асансьор. Те твърдят, че това би било изключителна сделка, ако е осъществимо. Неотдавнашното изстрелване по програмата „Артемида“, което изпрати хора обратно около Луната за първи път от 1972 г. насам, струваше 4 милиарда долара. Но цялата продължаваща многодесетилетна програма „Артемида“ се очаква да струва над 200 милиарда долара до 2030 г., според Генералния инспекторат на НАСА.
„Вярвам, че първите десет години от космическия асансьор ще бъдат логистична мисия, просто качване на неща нагоре. След като преминем това и Луната започне да получава своите селища, а Марс има нужда от повече, ще започнем да имаме двупосочно движение, сваляйки неща надолу. След 15 или 20 години бихме могли да транспортираме хора“, смята Пийт Суон.
Организацията с нестопанска цел твърди, че космическият асансьор ще може да доставя 30 000 метрични тона товар в космоса на година още от самото начало. Това би бил поразителен годишен добив, повече от комбинираното тегло на всеки обект, изпращан някога в космоса от 1957 г. насам. Въпреки това остава трудно за продаване като идея пред мнозинството.
„Докогато проект като този започне да генерира паричен поток за инвеститорите, може да минат двайсет и пет, трийсет години“, каза Папазян, автор на „Космическата стойност на парите: Преосмисляне на финансите отвъд риска и времето“, пред The Post. „Инвеститорите търсят възвръщаемост... надявайки се тя да се случи, докато са все още живи“, добави той, като допълни, че публичните средства също са обект на постоянно променящи се политически капризи и ограничения от дългове.
Добави ни в предпочитани източници в Google
