Космическому лифту нашли земное применение
Поднимаемые на аэростате платформы могли бы работать в качестве высотных точек доступа Wi-Fi. Роботы-альпинисты тогда пригодятся для доставки новых резервуаров с гелием для воздушных шаров. Фото LiftPort Group с сайта New Scientist
Идея космического лифта - то есть конструкции, состоящей из чрезвычайно прочного троса переменной толщины, прикрепленного к спутнику на геостационарной орбите, и бегающих вдоль этого троса подъемников, - в двадцать первом веке получила словно бы второе дыхание. Появление новых материалов, разрабатываемых в ходе бурного развития нанотехнологий, и кризис, разразившийся в стане производителей более привычной нам ракетной космической техники, заставил NASA самым серьезным образом приглядываться к возможным альтернативам. Теперь есть надежда на то, что космический лифт станет реальностью уже в самые ближайшие десятилетия, и тогда доставка грузов и людей в космос резко удешевится, путешествия в космос будут доступны не одним лишь мультимиллионерам, но и всем желающим, ну а количество орбитальных станций станет исчисляться сотнями и тысячами.
Вообще же подобные проекты бродят в головах инженеров начиная с середины прошлого века. Часто сама идея связывается с известным романом Артура Кларка "Фонтаны рая" (1979), где речь идет о постройке такого сооружения, но сам Кларк признал приоритет ленинградского инженера Юрия Арцутанова, который 31 июля 1960 года в статье в "Комсомольской правде" ("В космос - на электровозе") описал "канатную дорогу", поднимающую грузы и людей на геостационарную орбиту. Космонавт и художник Алексей Леонов и художник-фантаст Андрей Соколов в своем альбоме космической живописи "Ждите нас звезды", изданном в 1967 году, изобразили космический лифт в действии (картина удивительно напоминает связку шаров, используемых ныне для экспериментов с прототипами космолифта). Утверждается даже, что впервые подобная идея была высказана Циолковским еще свыше 100 лет назад - в 1895 году ("Грезы о Земле и небе").
Для испытаний технологий, которые лягут в основу строительства будущих космических лифтов, ныне практикуются подъемы на высотных аэростатах платформ, от которых к земле протягивается прочный шнур (по нему должны взбираться экспериментальные "пауки", использующие электроэнергию, запасенную в аккумуляторах, либо передаваемою снизу с помощью мощных прожекторов). Казалось бы, сами по себе такие конструкции не имеют большого практического смысла, но вот теперь инженеры придумали, как можно пустить в дело и эти самые "промежуточные" технологии: аэростаты могут быть использованы в качестве высотных ретрансляционных станций для поддержки радиосвязи (в частности, речь идет о развертывании над обширными территориями сетей Wi-Fi), ну а роботы-"пауки", курсирующие по привязи, пригодятся для того, чтобы пополнять запасы гелия или водорода внутри несущих шаров.
Среди энтузиастов космического лифтостроения большую известность получила частная американская фирма LiftPort Group, пообещавшая отправить первого пассажира на лифте в космос уже к апрелю 2018 года. Штаб-квартира LiftPort базируется в городе Бремертон (штат Вашингтон). В январе 2006 года специалистам этой компании, использовавшим связку из трех воздушных шаров, удалось протянуть с аризонского полигона кабель (который состоял из графитового волокна) в небо на 1,6 километра. К сожалению, с "пауком", ползущим по этой нити, все прошло не столь удачно - он сумел преодолеть только первые 460 метров. К тому же время того январского теста ограничивалось всего лишь шестью часами.
А теперь вот в LiftPort завершились 60-дневные испытания, в которых фигурировала 100-метровая привязь, удерживающая сразу четыре воздушных шара, наполненных гелием. В ходе этого эксперимента изучались проблемы, которые могут возникнуть при эксплуатации подобных платформ (передающих сигналы Wi-Fi) в реальных условиях. Президент компании Майкл Лэйн (Michael Laine) уверен в том, что высотные платформы были бы просто незаменимы в том случае, если бы пришлось обеспечивать охват сетями Wi-Fi какие-нибудь равнинные сельские районы.
В целом эксперимент прошел без особых эксцессов, однако за 60 дней испытателям все же пришлось пережить несколько незапланированных столкновений с дикой природой. Так, свои кладки яиц на привязь успели отложить свыше дюжины колоний насекомых, а в первые несколько дней теста воздушные шары то и дело облетали любопытные летучие мыши, очевидно, привлеченные звуками, что издавал колеблющийся трос. Позднее на смену летучим мышам пришли ласточки - баллоны подвергались неоднократным "нападениям" с их стороны (возможно, птиц просто интересовала утренняя роса, скапливающаяся на поверхности воздушных шаров).
С запуском же по этому шнуру робота-"паука" возникли новые проблемы. Выяснилось, что под воздействием ветров на шнуре со временем образуются изгибы и деформации. И вот робот-альпинист нещадно "буксовал" среди этих морщин и утолщений и в конце концов сломался. "Мы сломали нашего робота, пытаясь выполнить это, - говорит Лэйн. - О подобном типе поломки мы бы никогда и не узнали, если б ограничивались лишь 6-часовыми испытаниями". Так что будущие проекты космолифта должны предусматривать присутствие датчиков, которые бы сообщили роботу о том, что ему грозят "ухабы".
LiftPort теперь сотрудничает с американскими университетами - Университетом штата Северная Каролина и Университетом имени филантропа Ратджерса в городе Нью-Брансуике, штат Нью-Джерси (North Carolina State University and Rutgers University) с тем, чтобы изготовить 5-километровую привязь. Несколько недель назад компания также впервые произвела на свет свои собственные волокна на основе углеродных нанотрубок - ведь именно углеродные нанотрубки (ввиду своей исключительной легкости и прочности) признаны теперь единственным материалом, способным обеспечить прямую дорогу в небеса.
Кроме "лифтпортовцев" над построением космического лифта работают многие другие исследовательские группы. 20 и 21 октября свыше 20 таких групп (заявки подали американские, канадские, немецкие и испанские фирмы) продемонстрируют свои разработки в ходе второго раунда конкурса, устроенного в пустыне штата Нью-Мексико под патронажем NASA (так называемые Beam Power and Tether Centennial Challenges - соревнования на лучший материал для космического троса и среди "пауков", взбирающихся по такому тросу за счет энергии, получаемой ими от прожектора с земли). Робот-победитель должен будет подняться на высоту 50 метров со скоростью порядка 1 метра в секунду или даже быстрее, ну а трос должен оказаться по крайней мере прочнее того, что уже имеется в распоряжении у NASA.
LiftPort в данных соревнованиях, как и в прошлом году, участвовать не будет, поскольку сам Лэйн входит в руководство основанного в Калифорнии фонда Spaceward Foundation, собственно и организующего эти конкурсы, в которых так заинтересовано американское космическое агентство.
Как мы помним, предыдущий этап данного конкурса, который был проведен в конце октября прошлого года в калифорнийском городе Маунтин-Вью (в нем приняли участие 11 команд разработчиков), оказался не слишком-то удачным. Согласно выводам жюри, ни один из представленных образцов материала не удовлетворял поставленным задачам, ну а самый упорный "паук" одолел лишь первые 12 метров. Весь призовой фонд составляет порядка 400 тысяч долларов, но раздаваться он будет "небольшими порциями". Нужно отметить, что денежный эквивалент приза на этот год увеличен до 200 тысяч долларов (то есть к нему добавились неистраченные в прошлом году 100 тысяч).
На иллюстрации:
Поднимаемые на аэростате платформы могли бы работать в качестве высотных точек доступа Wi-Fi. Роботы-альпинисты тогда пригодятся для доставки новых резервуаров с гелием для воздушных шаров. Фото LiftPort Group с сайта New Scientist
Источник:
Even on the ground, space elevators may have uses - New Scientist
Ссылки:
The Space Elevator - Elevator2010 - project of the Spaceward Foundation
Углеродные нанотрубки: их свойства и применение - "Научная Сеть"
Космический лифт - "Мир Фантастики"
Тросовые системы в космосе
Космический лифт поднялся лишь на 12 метров
Лифт до орбиты
Лифтеры готовятся к конкурсу NASA
Космический лифт и нанотехнологии - "Научная Сеть"
Судьбы научных проектов: космический лифт
Прокатиться в космос на лифте
Только представьте - лифт в космос...
3
комментария
|
Обсудить
Дословно
Артур Кларк
(о перспективах космических лифтов)
...И тогда впервые в истории мы обретем лестницу на небо – мост к звездам. Простая подъемная система – лифт, приводимый в движение дешевым электричеством, – заменит шумную и дорогостоящую ракету, которая отныне будет применяться лишь для дальних космических полетов.
НФ роман "Фонтаны рая"
Статьи по теме
NASA ударилось в фантастику (12 проектов)
Институт передовых концепций NASA объявил о начале первой фазы отбора предложений по развитию исследований космоса. Выступая посредником между космическим агентством и людьми, готовыми предложить революционные концепции, которые могли бы кардинальным образом изменить подход NASA к космическим исследованиям, сотрудники института выбрали 12 проектов, претендующих на то, чтобы значительно расширить границы изученного космоса.
В Антарктиде ищут антиматерию
Ученые в Антарктиде осуществили запуск высотного аэростата гигантских размеров. Цель научного эксперимента - постараться приблизиться к пониманию генезиса антивещества в космосе и найти возможные свидетельства существования так называемого хокинговского излучения от "испаряющихся" черных дыр (в рамках теории, предложенной профессором Кембриджского университета Стивеном Хокингом).
Спутники уподобятся рыбешкам
Для того, чтобы ловить и забрасывать на более высокие орбиты спутники, американские инженеры планируют применять "рыболовный линь" длиной 100 километров. Эта привязь, которой вначале предстоит пройти ряд наземных испытаний, в будущем поможет значительно снизить расход ракетного топлива, используя в своих целях всего лишь солнечную энергию и геомагнитное поле.
Представители Boeing рассказали об альтернативах программы Space Shuttle
Boeing продолжает работу над космическим аппаратом X-37. Это небольшой беспилотный космический робот. Скорость его полета будет в 25 раз превышать скорость звука, длина его составит 8,3 м, размах крыльев - 4,5 м, вес - 6 т. Первый экспериментальный воздушный полет, как ожидается, состоится в апреле 2004 года на борту B-52, а путешествие в космос на Delta II - в июле 2006 года.
Спутники будут сажать на привязь
Хозяйственная деятельность человека в космосе развернулась уже столь масштабно, что самое время научиться убирать за собой мусор, чтобы не превращать все околоземное пространство в подобие привокзального общественного туалета. Американская фирма разработала небольшое устройство, использующее для сведения старых спутников с орбиты электродинамический эффект.
Электрический умник досрочно достиг лунной орбиты
Межпланетный зонд SMART-1, запущенный Европейским космическим агентством, перешел с околоземной орбиты на орбиту окололунную. Необычным в этой первой европейской лунной миссии стало то, что медленное поднятие орбиты происходило с использованием эффективного ионного двигателя (иначе говоря, это solar-electric propulsion - солнечно-электрический двигатель).
Обнаружена загадочная сила, подталкивающая астероиды к Земле
Ученые из США и Чешской республики впервые сумели зарегистрировать еле заметную, но теоретически очень важную силу негравитационного происхождения, действующую на все небесные тела в Солнечной системе. Для этого пришлось с помощью гигантского космического радара в течение многих лет производить чрезвычайно тонкие измерения орбитального пути одного из околоземных астероидов.
Перед исследованием кометы космический зонд тренируется на астероиде
Космический аппарат Stardust, запущенный НАСА в феврале 1999 года для исследования кометы Вилд-2, воспользуется пролетом мимо малого астероида 2 ноября для того, чтобы проверить работоспособность своих датчиков. Подвернувшийся астероид носит имя Анны Франк.
"Дон Кихот" атакует астероид с благословения ESA
Консультативный комитет Европейского космического агентства рекомендовал продолжить работу над проектом "Дон Кихот", предназначенным для опробования технологий, способных защитить Землю от падения гигантских метеоритов.
У Земли обнаружен орбитальный компаньон - квазиспутник
Новооткрытый астероид облетает Солнце по орбите, близкой к земной, время от времени становясь чуть ли не еще одной луной нашей планеты. Астрономы называют подобные объекты квазиспутниками, компаньонами или временными лунами.
Королевский астроном, известный фантаст и принц пугают нас приближающимся апокалипсисом
Выдающийся британский ученый считает, что в настоящее время шансы близкого всемирного апокалипсиса стремительно возросли и составляют примерно 50 на 50. Впрочем, как-то сомнительно, что этот довольно пессимистический взгляд на окружающую нас действительность станет основой для букмекерских ставок.
Марсианский робот-скалолаз из Калифорнии
Сконструирован и построен опытный образец робота-альпиниста. Инженеры надеются, что когда-нибудь подобные, но только куда более совершенные устройства смогут свободно передвигаться по крутым склонам лунных кратеров и марсианских утесов и даже служить помощниками земных пожарных и горноспасателей.
Марсианский корабль понесет защитный радиационный пояс вместе с собой
Разработчики NASA упорно трудятся над тем, чтобы найти защиту от всепроникающей космической радиации, которая угрожает здоровью и самой жизни астронавтов, отправляющихся в длительные экспедиции на Луну и Марс. При этом некоторые ученые рассматривают самые экзотические варианты, призванные надежно защитить экипаж.
Американцы случайно узнали, что первыми "роверами" были советские "Луноходы"
Благодаря ажиотажу в американских средствах массовой информации, связанному с успешной реализацией программы "роверов"-марсоходов, и громким патриотическим заявлениям президента Буша, обещавшего "вернуться на Луну" и послать пилотируемую экспедицию на Марс, у некоторых американцев (особенно у тех, кто имеет техническое образование) проснулся искренний интерес к истории космических исследований середины двадцатого века. Подчас они открывают для себя такие неведомые страницы, что не могут скрыть изумления.
В космос отправятся пряничные корабли
Кремниевый микроробот величиной в половину диаметра человеческого волоса, снабженный "ножками" из живой сердечной мышцы, начал ползать по лаборатории Лос-Анджелеса. Это первый случай, когда удалось использовать мускульные усилия для движения микромеханического устройства. Теперь предполагается спроектировать работающий на мускульной энергии микромеханизм, который сможет искать и латать пробоины от микрометеоритов на космических кораблях.
Шагающий наноробот
Двое химиков из Нью-Йоркского университета впервые в мире создали прямоходящего двуногого наноробота. В качестве исходного материала Надриан Симан и Уильям Шерман воспользовались мелкими фрагментами двухцепочечных и одноцепочечных молекул ДНК.
В гибели шаттла Columbia обвинены советские спутники
Свыше 100 тысяч металлических частиц находятся на орбите Земли, представляя собой серьезную опасность для космических кораблей. Источником этих частиц диаметром от 5 до 50 мм послужили спутники советской эпохи. Паразитные частицы поперечником в несколько миллиметров могли пробить отверстие в передней кромке крыла космического "челнока" и тем самым послужить причиной гибели корабля.
Для спасения "Хаббла" планируется отправить российский пилотируемый корабль
Операторы космического телескопа "Хаббл" планируют попросить помощи у России для того, чтобы поддержать работу обсерватории, и даже готовы принимать частные пожертвования (такие предложения уже поступали). В ближайшее время будет создан специальный веб-сайт, посвященный спасению "Хаббла".
Из бушки на Луну
США начинают реализацию новой амбициозной программы освоения космоса, которая завершится созданием постоянной базы на Луне и пилотируемым полетом к Марсу. Об этом объявил президент Буш, выступая в вашингтонской штаб-квартире Национального агентства по аэронавтике и космическим исследованиям. По подсчетам экономистов, космический план Буша обойдется каждому американскому налогоплательщику в 55-60 долларов в год.
Дыра в иллюминаторе (Космос и массовое сознание)
Пилотируемая космонавтика (в отличие даже от непилотируемой) относится к самому странному виду человеческой деятельности, связанному с наукой и техникой. По-настоящему, науки от нее никакой особой и не ждут, всем и во все времена нужны были от нее в первую голову Достижения. А последние события все больше делают космонавтику источником обыкновенной человеческой истерии.
Британский флот минизондов отправится изучать опасные астероиды
Эти аппараты будут совсем невелики - длиной 60 см и весом в 120 кг, у каждого из них будет своя цель - какой-нибудь потенциально опасный для нашей планеты астероид (диаметры этих различных по своему физическому составу объектов составляют от 400 до 1300 м), с которым и произойдет сближение.
На орбите успешно испытан первый космический паролёт
Паровые двигатели прочно ассоциируются у нас с технологиями ушедшего XIX столетия, однако неожиданно они нашли свое новое применение... в космических кораблях XXI века. Британская компания Surrey Satellite Technology Ltd совместно с Европейским космическим агентством успешно продемонстрировала использование небольшой паровой двигательной установки, установленной на борту орбитального спутника UK-DMC.
Один маленький шаг для человека
Ровно тридцать пять лет назад свыше миллиарда людей на всем земном шаре с замиранием сердца следило за посадкой "Аполлона-11" на Луну и за тем, как астронавт Нил Армстронг первым из землян ступил на лунную поверхность. Это достижение остается вершиной земного технического прогресса, его по праву называют самым ярким моментом человеческой истории XX столетия.
Капсула с солнечным веществом врезалась в землю
NASA сообщило о неудачном завершении уникального, пока что единственного в своем роде эксперимента, направленного на сбор образцов солнечного вещества, рассеянного в космическом пространстве. Они находились в спускаемой капсуле автоматического зонда Genesis, которая 8 сентября упала на территории военного полигона в американском штате Юта.
Межзвездный шпионаж: в то время как мы смотрим на Марс, кто-то может смотреть на нас
Роботы-эмиссары, отправленные к нам из других миров, издавна могут контролировать нашу планету, наблюдая медленное развитие жизни и сообщая все подробности своим инопланетным хозяевам. Такой сценарий часто появлялся в литературе, посвященной проблемам внеземных цивилизаций, и теперь Ален Тоф из Университета Торонто постарался изучить эту идею достаточно серьезно для того, чтобы начать осмысленный поиск этих инопланетных "жучков". Мы могли бы уже найти их останки, если бы точно знали, где искать.
Американцы заново изучают Венеру с помощью советских аппаратов
В прошлом веке в Советском Союзе осуществлялась уникальная программа исследования Венеры, в ходе которой на поверхность "адской планеты", скрытую от внешнего наблюдателя облаками, было высажено несколько автоматических станций. Изображения, переданные советскими "Венерами", теперь подвергаются компьютерной обработке американскими специалистами, что позволяет более ясно и четко разглядеть жутковато выглядящий неземной пейзаж.
Жизнь по Вселенной разносится электричеством
Американский эксперт по электротехнике предложил для бактерий такой способ совершения космических "круизов", при котором они могут не только перелетать с планеты на планету в границах одной Солнечной системы, но и перемещаться между различными звездными системами.
Новости по теме
