Daudzi cilvēki zina Bībeles stāstu par to, kā cilvēki nolēma kļūt līdzīgi Dievam un nolēma uzcelt torni līdz debesīm. Kungs, dusmojoties, panāca tā, ka visi cilvēki sāka runāt dažādās valodās, un celtniecība apstājās.
Patiesi vai nē, to ir grūti pateikt, bet pēc tūkstošiem gadu cilvēce atkal domāja par iespēju uzcelt supervarni. Galu galā, ja ir iespējams uzbūvēt desmitiem tūkstošu kilometru augstu konstrukciju, tad gandrīz tūkstoš reižu būs iespējams samazināt kravas piegādes kosmosā izmaksas! Kosmoss vienreiz beigsies būt kaut kas tāls un nesasniedzams.
Mīļā telpa
Pirmo reizi kosmiskā lifta koncepciju izskatīja lielais krievu zinātnieks Konstantīns Ciolkovskis. Viņš pieņēma, ka, ja jūs uzbūvējat torni 40 000 kilometru augstumā, tad mūsu planētas centrbēdzes spēks noturēs visu konstrukciju, neļaujot tai nokrist.
No pirmā acu uzmetiena šī ideja jūdžu attālumā smaržo pēc manilovisma, taču domāsim loģiski. Mūsdienās lielākā daļa raķešu svara ir degviela, kas tiek tērēta, lai pārvarētu Zemes gravitāciju. Protams, tas ietekmē arī uzsākšanas cenu. Viena kilograma kravas nogādāšanas uz Zemes orbītu izmaksas ir aptuveni 20 000 USD.
Tātad, kad radinieki nodod ievārījumu astronautiem ISS, varat būt pārliecināti: šī ir visdārgākā delikatese pasaulē. Pat angļu karaliene to nevar atļauties!
Viena maršruta palaišana NASA izmaksāja no 500 līdz 700 miljoniem ASV dolāru. Sakarā ar problēmām Amerikas ekonomikā, NASA vadība bija spiesta slēgt kosmosa maršruta maršruta programmu un nodot kravas nogādāšanas funkciju ISS privātiem uzņēmumiem.
Reklāmas video:
Ekonomiskām problēmām tiek pievienotas politiskas problēmas. Sakarā ar domstarpībām Ukrainas jautājumā rietumvalstis ir noteikušas vairākas sankcijas un ierobežojumus pret Krieviju. Diemžēl viņi pieskārās arī sadarbībai astronautikā. NASA saņēma ASV valdības rīkojumu iesaldēt visus kopprojektus, izņemot ISS. Atbildot uz to, premjerministra vietnieks Dmitrijs Rogozins sacīja, ka Krievija nav ieinteresēta piedalīties ISS projektā pēc 2020. gada un plāno pāriet uz citiem mērķiem un uzdevumiem, piemēram, izveidot pastāvīgu zinātnisko bāzi uz Mēness un pilotētu lidojumu uz Marsu.
Visticamāk, Krievija to darīs kopā ar Ķīnu, Indiju un, iespējams, Brazīliju. Jāatzīmē: Krievija jau gatavojās pabeigt darbu pie projekta, un Rietumu sankcijas vienkārši paātrināja šo procesu.
Neskatoties uz tik vērienīgiem plāniem, viss var palikt uz papīra, ja netiks izstrādāts efektīvāks un lētāks preču piegādes veids ārpus Zemes atmosfēras. Tā paša ISS būvniecībai kopumā tika iztērēti vairāk nekā 100 miljardi USD! Cik daudz “zaļumu” būs nepieciešams, lai izveidotu staciju uz Mēness, ir pat biedējoši iedomāties.
Kosmosa lifts varētu būt ideāls problēmas risinājums. Kad lifts ir sācis darboties, nosūtīšanas izmaksas var samazināties līdz diviem dolāriem par kilogramu. Bet vispirms jums ir pamatīgi jāsadragā galva par to, kā to veidot.
Drošības robeža
1959. gadā Ļeņingradas inženieris Jurijs Nikolajevičs Artjutanovs izstrādāja kosmosa lifta pirmo darba versiju. Tā kā mūsu planētas smaguma dēļ nav iespējams uzbūvēt liftu no apakšas uz augšu, viņš ieteica rīkoties pretēji - būvēt no augšas uz leju. Lai to izdarītu, īpašs pavadonis bija jāatlaiž ģeostacionārā orbītā (apmēram 36 000 kilometru), kur tam bija jāieņem pozīcija virs noteikta Zemes ekvatora punkta. Pēc tam sāciet kabeļu montāžu uz satelīta un pakāpeniski nolaidiet tos uz planētas virsmas pusi. Arī pats pavadonis spēlēja pretsvaru, pastāvīgi turot kabeļus saspringtus.
Plašāka sabiedrība varēja detalizēti iepazīt šo ideju, kad 1960. gadā Komsomoļskaja Pravda publicēja interviju ar Artsutanovu. Intervijas publicēja arī Rietumu mediji, pēc kuriem visa pasaule jau ir pārcietusi "liftu drudzi". Zinātniskās fantastikas rakstnieki bija īpaši dedzīgi, gleznojot zaigojošus nākotnes attēlus, kuru neaizstājams atribūts bija kosmosa lifts.
Visi eksperti, kas pēta lifta izveides iespēju, ir vienisprātis, ka galvenais šķērslis šīs idejas īstenošanai ir pietiekami stipra materiāla trūkums kabeļiem. Saskaņā ar aprēķiniem šim hipotētiskajam materiālam vajadzētu izturēt 120 gigapaskalu spriegumu, t.i. virs 100 000 kilogramiem uz kvadrātmetru!
Tērauda izturība ir aptuveni 2 gigapaskali, īpaši spēcīgām versijām - maksimums 5 gigapaskali, kvarca šķiedrām - nedaudz vairāk par 20. Tas ir vienkārši drausmīgi maz. Rodas mūžīgais jautājums: ko darīt? Attīstīt nanotehnoloģiju. Oglekļa nanocaurules var kļūt par daudzsološākajām kandidātēm lifta kabeļa lomai. Saskaņā ar aprēķiniem to stiprumam jābūt daudz lielākam par minimālajiem 120 gigapaskaliem.
Pašlaik visizturīgākais paraugs spēja izturēt 52 gigapaskalu spriegumu, bet vairumā citu gadījumu tie pārsprāga diapazonā no 30 līdz 50 gigapaskaliem. Ilgtermiņa pētījumu un eksperimentu laikā Dienvidkalifornijas universitātes speciālistiem izdevās sasniegt nedzirdētu rezultātu: viņu caurule spēja izturēt 98,9 gigapaskalu spriegumu!
Diemžēl tie bija sporādiski panākumi, un ir vēl viena būtiska problēma ar oglekļa nanocaurulītēm. Turīnas Politehniskās universitātes zinātnieks Nikolass Pugno nonāca pie vilšanās. Izrādās, ka pat viena atoma pārvietošanās dēļ oglekļa cauruļu struktūrā noteikta apgabala stiprums var strauji samazināties par 30%. Tas viss notiek neskatoties uz to, ka līdz šim visilgāk iegūtais nanocaurules paraugs ir tikai divi centimetri. Un, ja ņem vērā faktu, ka kabeļa garumam jābūt gandrīz 40 000 kilometru, uzdevums šķiet vienkārši neiespējams.
Atkritumi un vētras
Vēl viena ļoti nopietna problēma ir saistīta ar kosmosa atkritumiem. Kad cilvēce apmetās tuvu zemes orbītai, tā veica vienu no iecienītākajām aktivitātēm - piegružoja apkārtējo telpu ar savas vitālās darbības produktiem. Pašā sākumā mēs kaut kā par to īpaši neuztraucāmies. “Galu galā telpa ir bezgalīga! - mēs pamatojām. - Iemet papīru, un viņa dosies tālāk, sērfos Visuma plašumos!"
Toreiz mēs atteicāmies. Visi atkritumi un lidmašīnu paliekas ir nolemti uz visiem laikiem vēja lokiem ap Zemi, kurus notver tās spēcīgais gravitācijas lauks. Jums nav jābūt inženierim, lai saprastu, kas notiek, ja kāds no šiem atkritumu gabaliem ietriecas kabelī. Tāpēc tūkstošiem pētnieku no visas pasaules plēš savas gudrās galvas jautājumā par gandrīz zemes apglabāšanas poligona likvidēšanu.
Arī situācija ar lifta pamatni uz planētas virsmas nav pilnīgi skaidra. Sākumā bija paredzēts izveidot fiksētu bāzi pie ekvatora, lai nodrošinātu sinhronizāciju ar ģeostacionāru satelītu. Tomēr tad nav iespējams izvairīties no viesuļvētru vēju un citu dabas katastrofu kaitīgās ietekmes uz liftu.
Tad radās ideja nostiprināt pamatni uz peldošas platformas, kas varētu veikt manevrus un "izvairīties" no vētrām. Bet šajā gadījumā operatori orbītā un platforma būs spiesti veikt visas kustības ar ķirurģisku precizitāti un absolūtu sinhronizāciju, pretējā gadījumā visa struktūra nonāks ellē.
Turi zodu augsa
Neskatoties uz visām grūtībām un šķēršļiem, kas atrodas uz mūsu ērkšķainā ceļa uz zvaigznēm, mums nevajadzētu pakārt klausuli un mest šo, bez šaubām, unikālo projektu uz aizmugures degļa. Kosmosa lifts nav greznība, bet gan svarīgs priekšmets.
Bez tā kosmosa tuvuma kolonizācija būtu ārkārtīgi darbietilpīga, dārga un varētu aizņemt daudzus gadus. Protams, ir priekšlikumi attīstīt pretgravitācijas tehnoloģijas, taču tā ir pārāk tāla perspektīva, un nākamajos 20–30 gados ir nepieciešams lifts.
Lifts ir nepieciešams ne tikai kravu celšanai un nolaišanai, bet arī kā "mega siksna". Ar tās palīdzību ir iespējams palaist kosmosa kuģus starpplanētu telpā, netērējot milzīgu daudzumu šādas dārgās degvielas, ko citādi varētu izmantot kuģa paātrināšanai. Īpaša interese ir ideja izmantot liftu, lai attīrītu Zemi no bīstamajiem atkritumiem.
Piemēram, izlietoto kodoldegvielu no atomelektrostacijas var ievietot noslēgtās kapsulās un pēc tam nosūtīt tieši uz Sauli, kurai tas ir kūkas gabals, lai sadedzinātu šādu bugeru.
Bet, dīvaini, šāda apņemšanās drīzāk ir nevis ekonomikas vai zinātnes, bet gan politikas jautājums. Mums jāsaskaras ar patiesību - neviena pasaules valsts nevar patstāvīgi apgūt tik grandiozu projektu. Starptautiskā sadarbība ir neaizstājama.
Pirmkārt, svarīga ir ASV, Eiropas Savienības, Ķīnas, Japānas, Indijas, Brazīlijas un, protams, Krievijas līdzdalība. Tātad, lai ko arī teiktu, būs jāsēžas pie sarunu galda un jāpīpē miera pīpe. Tāpēc, puiši, dzīvosim kopā, un mums tas izdosies!
Adilet URAIMOV