Кэцзи жибао: первый в мире космический лифт на Марс запустят в 2035 году

Войти в лифт, нажать кнопку "вверх" и отправиться в космос — было бы здорово, не правда ли? На Международном симпозиуме 2022 года по мирному использованию космических технологий для укрепления здоровья людей, проходившем с 18 по 20 ноября, Питер Суон, президент Международного консорциума по созданию космического лифта ISEC и академик Международной академии астронавтики (IAA), предложил, чтобы будущий космический лифт функционировал как постоянная логистическая инфраструктура. Он мог бы транспортировать припасы и персонал в космос и стал бы новым космическим каналом.

Принцип построения космического лифта несложен. Длинный кабель висит между небом и землей, один конец его уходит в недры океана на экваторе Земли — так называемый "якорь", а другой конец "захватывает" противовес (например, спутник или космическую станцию) на геосинхронной орбите. По кабелю вверх-вниз движется аппарат (кабина космического лифта).

Суон сказал: "В текущем проекте кабина космического лифта весит около 20 тонн и имеет скорость подъема около 200 километров в час. В будущем, по мере удлинения троса и увеличения скорости подъема кабины, ожидается, что она сможет достигать геосинхронной орбиты за 8 дней, Луны — за 14 дней, и Марса — за 61 день".

"По сравнению с ракетными транспортировками космические лифты экологичнее, дешевле и пригоднее для повторного использования, поэтому их также называют „зелеными небесными дорогами“". Суон пояснил, что питание космического лифта поддерживается солнечной энергией и он не потребляет большого количества химического топлива, как ракеты при запуске.

При этом вероятность, что космические лифты будут производить космический мусор, ничтожно мала. Ученые установили, что по состоянию на январь 2020 года вокруг нашей планеты находилось 29 тысяч единиц космического мусора размером более 10 сантиметров и более 170 миллионов частиц размером более 1 миллиметра, которые серьезно загрязняют космическую среду.

"Кроме того, использование такого лифта для транспортировки грузов будет стоить около 500 долларов за килограмм, что выйдет значительно дешевле, чем использовать ракеты", — заявил генеральный секретарь Международной академии астронавтики Жан-Мишель Контан.

Суон считает, что в будущем людям потребуется перевозка большого количества грузов в космос, чтобы строить колонии на Марсе и Луне. Межзвездные путешествия также считаются вполне ожидаемым развитием космонавтики, а космические лифты очень конкурентоспособны с коммерческой точки зрения.

Но от запуска ракет из-за нового транспорта отказываться не будут. Деннис Райт, вице-президент ISEC, сказал, что ракеты будут быстрее, чем космические лифты, поскольку могут стремительно пересекать радиационный пояс. Некоторые ученые предлагают использовать метод транспортировки "космический лифт + ракета", чтобы они дополняли друг друга. "Если вы считаете космический лифт грузовым кораблем, то ракета — это грузовой самолет".

Мечта о космическом лифте существовала давно. Еще в 1895 году русский ученый Константин Циолковский предложил идею космического лифта, вдохновленный Эйфелевой башней. Писатель-фантаст Артур Кларк также описал его в своем романе "Фонтаны рая". Но из-за технических проблем такой лифт долгое время оставался на стадии концепции.

С непрерывным развитием аэрокосмических технологий появляется больше возможностей для создания космических лифтов. По словам Суона и Райта, идеальными материалами для изготовления кабелей лифта считаются углеродные нанотрубки и сверхпрочные алмазные нити. С точки зрения конструкции ученые уже предложили восемь надежных и обоснованных научных проектных схем. Что касается инженерной стороны вопроса, то исследователи некоторых стран провели несколько небольших экспериментов и готовятся к углубленному анализу.

"Конечно, есть еще много проблем на теоретическом, техническом и инженерном уровнях. Например, динамика и способы управления, исследования и разработки новых материалов, проектирование и строительство оборудования и так далее", — сказал Ши Гэфэй, доцент Института аэронавтики и астронавтики в Университете Сунь Ятсена.

Ученые и инженеры должны найти ответы на множество вопросов: какой способ движения должна использовать кабина космического лифта? Как преодолеть гравитационное притяжение? Как кабель должен выдержать бомбардировку высокоэнергетическими космическими лучами и эффективно сопротивляться раскачиванию? Что делать, если лифт столкнется с космическим мусором и метеоритами...

Райт сказал, что, по оценкам ученых, первый космический лифт будет запущен примерно в 2035 году, но использование его для перевозки людей нуждается в дальнейших испытаниях, чтобы гарантировать его безопасность и осуществимость. Это может произойти около 2045 года, но точного графика пока нет. Поскольку это длительный, трудоемкий и дорогостоящий проект, Суон призывает к углублению исследований и сотрудничества в области космических лифтов.