новости космоса
7479 58
25 мая 2013 10:47:42

Почему у нас до сих пор нет космических лифтов?

В своём романе «Фонтаны Рая», вышедшем в 1979 г., писатель-фантаст Артур Кларк представил идею космического лифта научному сообществу и широкой публике.

Основной принцип мало изменился за прошедшие с того времени годы: основным элементом конструкции космического лифта является мощный кабель, или трос, закреплённый одним концом на Земле, а другим — на противовесе, находящемся на геосинхронной орбите нашей планеты.

Космический лифт мог бы доставлять в космос людей и материалы с намного меньшими затратами энергии и средств, по сравнению с запусками ракет. Вместо того чтобы сжигать дорогостоящее топливо на запуски тяжёлых объектов с поверхности Земли, можно было бы воспользоваться лифтом и поднять их по тросу, минуя низкую околоземную орбиту и далее в космос.

Так где же все наши космические лифты?

Учёные говорят, что проблема заключается в подборе материала для троса, который должен иметь колоссальную прочность на разрыв. Современные наноматериалы, в частности углеродные нанотрубки, обладают нужными параметрами, но, к сожалению, пока лишь в микромасштабе. При попытке превратить их в длинные волокна, уникальные свойства материалов теряются.


(Добавил: RoboAstroNews)

комментарии
1
elena192 · 25-05-2013

Может быть недаром Жерар Депардье обратил внимание на наш оптико-волоконный завод.Это было в новостях по телеку.

2
n00bsaiBot140 · 25-05-2013

В теории всегда легче построить, чем на практике. Кроме прочности материалов, лифт должен быть огромного диаметра, что бы его не раскачало от ветров и точку крепления в космосе.

3
thestorozhuk55 · 25-05-2013

Елена, идите работать)))

4
qk137 · 25-05-2013

Хорошая идея, было бы меньше глупых комментариев. По поводу лифта - не всякую идею нужно пытаться реализовать, она может быть бредовая. Несколько лет назад наши со спутника пытались спустить провод в сторону Земли не получилось, потому что в начале нужно было думать-думать.

5
elena192 · 25-05-2013

Провод нужно было опускать с Земли.Очевидно его опускали со спутника те что работали.

6
LShadow77142 · 25-05-2013

Вопрос из той же оперы: почему до сих пор не строят вращающихся космических станций с искусственной гравитацией, так, как это показано в "Космической одиссеи" Кубрика или в советской "Дороге к звёздам"? Ну, как минимум, могли бы построить центрифужный жилой отсек на МКС.

7
Virous164 · 25-05-2013

В фильме "Миссия на Марс" есть "Мировая Космическая Станция" (WSS). Она тоже с отсеком вращающимся.

Не делают так потому, что МКС на то и МКС, чтобы там проводить эксперименты в отсутствие гравитации.

8
LShadow77142 · 25-05-2013

Так об том и речь, что свои эксперименты пускай проводят в модулях с отсутствующей гравитацией. А отдыхают, едят, спят - в жилых вращающихся секциях с уровнем ц/б ускорения в 1 же. А то за полгода прибывания на орбите они почти инвалидами становятся, с пластилиновыми костями и атрофированными мышцами. Два-три раза слетал, и всё - в утиль по здоровью.

9
Virous164 · 25-05-2013

По заказу NASA JAXA разработали такой модуль, однако из-за каких-то технических проблем он так и не был доставлен на орбиту. Предполагается возобновление работ и исправление ошибок в 2014.

10
Virous164 · 25-05-2013

Интересно представить, что чувствует астронавт, поднимающийся в этом лифте. По мере отдаления от поверхности его скорость будет все ближе к орбитальной, а вес все меньше. Таким образом получится плавный переход к невесомости.

11
новичОк154 · 25-05-2013

Лифтёр- 1 год и на пенсию, по инвалидности.

12
Virous164 · 25-05-2013

Почему?

13
новичОк154 · 25-05-2013

Профессия вредная однако- постоянные перепады давления, излучения, стресс (боязнь падения или застревание лифта)... да мало ли чего ещё, напр. : спёртый воздух- при падении давления газы кишечника расширяясь стремятся наружу, а народу то много аж глаза режет.

14
LShadow77142 · 25-05-2013

Ну насчёт перепадов давления это вряд ли - лифт же герметичный будет. А вот если в этом лифте застрять - это действительная проблема: кричи, не кричи - никто не услышит)))

15
MP215 · 25-05-2013

На мой взгяд два вопроса
- на чем будет держаться тросс или труба сверху, имея такой вес
- тот же самый тросс на вы соте в уже в 7 км превратится от холода в хрупкий металл, а тянуть его надо еще выше.

16
Virous164 · 25-05-2013

Его вес будет куда меньше, так как чем выше мы его поднимаем, тем меньше его вес. Проблему холода решает углеродное волокно. Но так или иначе, на мой взгляд это не осуществимо в ближайшие 50-100 лет.

17
MP215 · 25-05-2013

А висеть то он на чем будет? Про вес тоже не понял, по вашему мкс не весит ничего?

18
Virous164 · 25-05-2013

Вес и масса - понятия разные. Объект, находящийся в свободном падении веса не имеет. МКС находится в свободном падении. Висеть он ни на чем не будет. Центробежная сила будет его тянуть вверх. Представьте, что Вы цепляете веревку к шару, а после его раскручиваете с большой скоростью. Веревка выпрямится.

19
MP215 · 25-05-2013

Глупость, но спорить не буду. Простой пример, запускают одноразовые метеозонды в небо на большие высоты. Почему их не привязывают веревкой к земле для их постоянного зависания на высоте 20-30 км?

20
новичОк154 · 25-05-2013

Спутник должен обращаться в направлении вращения Земли, на высоте 35 786 км , если заарканить МКС, то он (она) сразу по дуге ё... упадёт.

21
Virous164 · 25-05-2013

А веревка и не нужна. МКС не падает только по той же причине: центробежная сила. Веревкой выступает сама гравитация. А не зависают они потому, что не обладают первой космической скоростью, какую можно в резонансе с Землей достигнуть только на геостационарной орбите.

22
elena192 · 25-05-2013

Потому что в них не садятся пассажиры.

23
Virous164 · 25-05-2013

У космического лифта веревка используется только как транспортное средство. Интереснее другое. Допустим, что лифт едет по веревке, отталкиваясь от нее. Тогда, соответственно, веревка по 3 закону Ньютона будет тянуть наш спутник вниз и если стянет на достаточную высоту, то он попросту рухнет. Нужно это учитывать при расчете.

А спорить, MP, очень даже неплохо, я считаю. Ведь правда только одна, а раз мнения расходятся, то по крайней мере один не прав. Очень важно это обнаружить и исправить.

24
Virous164 · 25-05-2013

Елена, вот с Вами я спорить не буду. Ну причем тут пассажиры? :-D

25
новичОк154 · 25-05-2013

Каждый о своём, речь о лифте на тросу ?

26
Virous164 · 25-05-2013

Исчезни резко гравитация, и центробежная сила раскидала бы все с поверхности Земли в космос. Вот так вот :-)

27
Virous164 · 25-05-2013

Тросу, шесте, проволоке. Какая разница :-)

28
MP215 · 25-05-2013

Так вы и скажите почему метео шары с гелием не привязывают веревкой к земле для их долгого использования на определенной высоте? Это такой же мини лифт, шаг первый.

29
elena192 · 25-05-2013

Д ля поддержки троса можно через промежутки использовать воздушные надувные средства пока вес не станет меньше или пока их можно использовать.Вот их можно закрепить на земле.Я так представляла линию электропередач-где нельзя ставить опоры.Конечно можно опять рассуждать о риске.Наверное не больше чем при запусках

30
Eugene118 · 25-05-2013

"Верхним" концом опорный трос такого лифта должен быть "пристегнут" к геостационарному спутнику или скорее приемной платформе на орбите высотой порядка 36 000 км. Это решит проблему постоянного снижения орбиты как на МКС которую постоянно приходится поднимать используя двигатели "Прогресса".
Двигатель площадки с идущим на орбиту грузом должен иметь свой собственный источник питания (солнечные батареи).

31
Virous164 · 25-05-2013

MP, я же сказал чуть выше. Они держатся на высоте не за счет инерции, а за счет движения воздушных масс.

Eugene, это не решит проблему опускания спутника, исключительно исходя из 3-его закона Ньютона. Придется все равно нашу платформу поднимать. Однако решение все же есть, но оно уж совсем футуристично.

32
elena192 · 25-05-2013

Хоть кто нибудь высчитывал скорость такого лифта и время пребывания в полёте.Хотя бы до возможной высоты.

33
Virous164 · 25-05-2013

Ну, по дороге обратно его можно просто отпустить, а на середине начать тормозить с ускорением в -9,8 м/с^2. Время спуска при этом будет примерно: 90 минут.

34
Virous164 · 25-05-2013

Ой, ой. Что я за бред несу. Куда отпускать: он же невесом :-) Значит времени уйдет больше, ибо спуск будет на константной скорости, которая будет по мере движения к Земле перерастать ускорение. Тут расчет куда более сложный. Нужно время...

35
elena192 · 25-05-2013

Ну если невесом -так может с помощью магнитов скорость придавать до момента торможения.

36
Virous164 · 25-05-2013

Магнитом можно оттолкнуть сверху, дальше все сделают инерция с гравитацией. Ну а подъем с помощью лебедки. Вероятно.

37
hardbringer140 · 25-05-2013

По сути темы могу сказать, что ,возможно, ведущееся исследования графена могут привести в своем времени к созданию легкого троса лифта с необходимой прочностью на разрыв. С его применением отпадает открытый вопрос передачи мощности лифту, так как графен является хорошим проводником тока - трос будет служить еще и шиной питания лифта.

38
Sunberry142 · 25-05-2013

Почему - МОЩНЫЙ КАБЕЛЬ? В романе речь идет о нити, которая вообще невидима.Читал лет 20 назад в журнале Техника-молодежи интервью с Артуром Кларком.Речь шла о нити которая не порвется под своим весом если её спустить с высоты в 200 км.

39
Virous164 · 25-05-2013

А под весом доверху загруженного лифта она тоже не порвется?

40
Kot146 · 25-05-2013

Вот я тоже не пойму. Допустим принимающая платформа находиться на геостационарной орбите, согласен (хотя такой длины трос невозможно представить). Допустим наноуглеродный графеновый суперпрочный и суперлегкий трос, согласен. В стационарном (хотя этот термин немного не походит для данного сооружения) состоянии думаю все будет стабильно - трос стоит, напряжение идет и пр.
Но вот когда на него повесить груз в несколько тонн, то он во-первых дестабилизирует всю систему, будет тянуть вниз, а спутнику будет необходимо придавать дополнительное ускорение; во-вторых как поведет себя система когда лифт будет находиться на определенной приличной высоте, скажем 300км, или 2000км, 10000км. Ведь на этой высоте кабина лифта уже будет вести себя как самостоятельный спутник, со своим импульсом скорости и траэктории, отличной от линии троса.

41
Virous164 · 25-05-2013

Внесу кое какие дополнения для всех. Итак, представьте, что на столе лежит ручка. Ее скорость движения равна примерно 0,26 км/с (относительно центра Земли). Это в 16 раз меньше первой космической. Поэтому ручка под прямым воздействием гравитации.

Теперь мы начинаем отдалять ручку от стола, поднимая вверх. Так как расстояние до центра увеличивается, то увеличивается и радиус ее траектории движения и увеличивается длинна ее траектории. Поэтому для того, чтобы ручке оставаться строго над столом она должна двигаться с большей скоростью. Если мы продолжим удалять ручку от стола, то на высоте порядка 37 000 км скорость станет равна первой космической и ручка перестанет чувствовать на себе воздействие гравитации (вернее, гравитация никуда не денется, просто она не будет убавляться высота над поверхностью). Иными словами ручка выйдет на орбиту.

Теперь представим, что вместо нашей ручки есть платформа. Она невесома, поэтому никакой нагрузки на веревку оказывать не будет. Веревка соединяется с ней и Землей. Лифт едет сверху вниз. По мере движения лифта вниз он будет стремится уйти вбок, так как, на высоте, скажем, в 36 км его боковая скорость будет куда больше скорости веревки. Веревка должна быть так натянута, чтобы не дать лифту улететь. Т.е. веревка должна лифт тормозить. В свою очередь лифт будет за эту веревку подтягивать к себе Землю и платформу. И если Земля особо не сдвинется, то вот платформа начнет падать. В этом и загвоздка. В свою очередь лифт, потеряв орбитальную скорость начнет падать на Землю и скорость будет переходить в ускорение.

Теперь пусть он движется вверх. Для движения вверх придется затрачивать энергию. Скажем, он будет отталкиваться от нашей веревки. И снова он будет по 3 закону тянуть платформу вниз. По мере подъема будет нужно все меньше и меньше энергии и рано или поздно в ней вообще отпадет надобность.

42
keldish145 · 25-05-2013

Геостационарная орбита возможна только на экваторе Там от спутников уже не протолкнутся Да и вообще что туда возить то ? Такие бабки никто в эту ерунду не будет вбухивать просто так На земле чтоли дел нет ? Лучше б панамский перешеек перекопали или суэцкий канал наконец расширили А то авианосцам не проплыть Борта царапают в шлюзах

43
yupiter145 · 25-05-2013

Вставлю и я свои 5 копеек.
Согласен с Вирусом и Котом.
Сделав ввывод считаю что для такого лифта нужен:
1. огромный объект в космосе( к чему прицепиться )
2. Жесткая сцепка способна растягиватся и стягиаптся (как антена в приемнике)
3. Для того чтобы нейтрализовать усилие притяжения спутника приподъеме нуна чтобы лифт отталкивался по жеской сцепке и таким образом от будет отпираться от земли (это как вы лезете на крышу по лестнице а не по веревке. Точно так буде происходить в обратном движении.
Пример:
На воде две лодки на некотором расстоянии соеденены веревкой. Вы пригнули в воду с одной лодки и подтягивая веревку добираетесь к другой лодке. Что произойдет? Ви просто притянете лодку ближе к первой лодке.
Вариант второй.
Лодки сцеплены жесткой сцепкой (бревном например)
Вы точно так спригнули с первой лодки и подтягиваясь по брувну добираетесь ко второй лодке. Что произойдет. А ничего не произойдет. Лодки успешно отстанутся на прежних расстояниях.

44
Sunberry142 · 25-05-2013

Virous,о лифте речи вообще не шло тогда))

45
yupiter145 · 25-05-2013

Но этого никогда не будет

46
Virous164 · 26-05-2013

Да, Юпитер. Я думал об этом. Вот только сделать "бревно" в 37000 км длинной?

47
Sunberry142 · 26-05-2013

Да, это - фантастика.

48
Virous164 · 26-05-2013

Еще как вариант: вывести платформу подальше геостационарной. Тогда мы получим дополнительную силу, которая сможет компенсировать упор лифта.

49
Virous164 · 26-05-2013

Но правда есть и недостатки. Орбита станет эллипсом и веревка будет растягиваться и сжиматься. Долго такая конструкция не простоит.

50
MP215 · 26-05-2013

Выдержит ли графен температуру космоса?
Еще вопрос что делать с этим лифтом? Что возить? МКС будет пролетать мимо этого объекта несколько раз в сутки с огромной скоростью - будет еще 1 космический мусор )

51
Virous164 · 26-05-2013

MP. МКС можно будет отправлять на металлолом. Будет другая МКС, доставить груз на которую можно за 200 рублей, а не за несколько миллионов с запуском ракет. Тогда можно будет и думать о космосе для каждого желающего итд.

52
Rus147 · 26-05-2013

Идея с лифтом вроде как бы ничего себе, вещь но думаю что это авантюризм

53
hardbringer140 · 26-05-2013

Не забываете что конструкция лифта представляет собой не только основание на Земле, трос и платформу, а еще и противовес большой массы на конце троса, находящийся на геосинхронной орбите. Принимающая лифт платформа должна находится в жестком закреплении к тросу на опять же геосинхронной орбите, только несколько ниже, ближе к Земле. Возможно когда нибудь поймают подходящий астероид и отбуксируют к орбите для этого.

54
Virous164 · 26-05-2013

Сама платформа может быть противовесом. Мы тут из этого и исходим. Конечно если подвесить 5 км астероид - это решит наши проблемы с растяжением и отдачами.

55
Virous164 · 26-05-2013

Плутон полностью синхронизирован с Хароном. Вот, где лифты строить надо. :-D

56
elena192 · 26-05-2013

Как сделать бревно?Есть специальные конструкции которые имеют два положения-гибкое и жёсткое.Это когда гибкий шланг при определённом действии становится жёсткой конструкцией.

57
новичОк154 · 26-05-2013

Да на кой изобретать лифт, надо делать эскалатор. B-)

58
elena192 · 26-05-2013

В принципе эскалатор это разновидность лифта-с поступательным движением-если я не ошибаюсь.

написать комментарий наверх
Для добавления комментария необходимо зарегистрироваться, а затем войти на сайт используя свой логин и пароль.

Если Вы уже зарегистрировались, но забыли пароль - воспользуйтесь нашим разделом восстановления пароля.

© 2002-2024. Все права защищены. AstroNews.ru | Перепечатка любых материалов сайта без разрешения редакции запрещена!