Mange kjenner den bibelske historien om hvordan folk planla å bli som Gud og bestemte seg for å reise et tårn opp til himmelen. Da han var sint, sørget han for at alle mennesker begynte å snakke på forskjellige språk, og konstruksjonen stoppet.
Sann eller ikke, det er vanskelig å si, men etter tusenvis av år tenkte menneskeheten igjen på muligheten for å bygge en supertårn. Tross alt, hvis det er mulig å bygge en titusenvis av kilometer høy struktur, vil det være mulig å redusere kostnadene for å levere gods ut i rommet med nesten tusen ganger! Plassen vil opphøre en gang for alle å være noe fjernt og uoppnåelig.
Kjære plass
For første gang ble konseptet med romheis vurdert av den store russiske forskeren Konstantin Tsiolkovsky. Han antok at hvis du bygger et 40.000 kilometer høyt tårn, vil sentrifugalkraften til planeten vår holde hele strukturen, og ikke la den falle.
Ved første øyekast lukter denne ideen som manilovisme en kilometer unna, men la oss tenke logisk. I dag er det meste av vekten av raketter drivstoff, som brukes til å overvinne jordens tyngdekraft. Dette påvirker selvfølgelig også lanseringsprisen. Kostnaden for å levere ett kilo nyttelast til jordbane er omtrent $ 20.000.
Så når slektninger sender syltetøyet til astronautene på ISS, kan du være trygg på at dette er den dyreste delikatessen i verden. Selv en engelsk dronning har ikke råd til dette!
Å lansere en enkelt transport kostet NASA mellom $ 500 og $ 700 millioner. På grunn av problemer i den amerikanske økonomien ble NASAs ledelse tvunget til å stenge romferge-programmet og outsource funksjonen til å levere gods til ISS til private selskaper.
Kampanjevideo:
Politiske problemer blir lagt til økonomiske problemer. På grunn av uenighet om den ukrainske saken har vestlige land innført en rekke sanksjoner og begrensninger mot Russland. Dessverre berørte de også samarbeid innen astronautikk. NASA mottok en ordre fra den amerikanske regjeringen om å fryse alle felles prosjekter, med unntak av ISS. Som svar sa visestatsminister Dmitry Rogozin at Russland ikke er interessert i å delta i ISS-prosjektet etter 2020 og har til hensikt å bytte til andre mål og oppgaver, som å etablere en permanent vitenskapelig base på Månen og en bemannet flytur til Mars.
Mest sannsynlig vil Russland gjøre dette sammen med Kina, India og muligens Brasil. Det skal bemerkes: Russland skulle allerede fullføre arbeidet med prosjektet, og vestlige sanksjoner satte ganske enkelt fart i denne prosessen.
Til tross for slike ambisiøse planer, kan alt forbli på papir hvis det ikke utvikles en mer effektiv og billigere måte å levere varer utenfor jordens atmosfære på. Totalt ble over 100 milliarder dollar brukt på bygging av samme ISS! Hvor mange “greener” som skal til for å lage en stasjon på månen, er til og med skummelt å forestille seg.
En romheis kan være den perfekte løsningen på problemet. Når heisen er i gang, kan fraktkostnadene falle til to dollar per kilo. Men først må du knuse hodet grundig over hvordan du bygger det.
Sikkerhetsmargin
I 1959 utviklet Leningrad-ingeniøren Yuri Nikolaevich Artsutanov den første arbeidsversjonen av romheisen. Siden det er umulig å bygge en heis fra bunnen og opp på grunn av alvoret på planeten vår, foreslo han å gjøre det motsatte - å bygge fra topp til bunn. For dette måtte en spesiell satellitt sendes inn i en geostasjonær bane (ca. 36.000 kilometer), der den måtte ta stilling over et bestemt punkt på jordens ekvator. Begynn deretter å montere kablene på satellitten og senk dem gradvis mot overflaten av planeten. Selve satellitten spilte også rollen som en motvekt, og holdt kablene stadig stramme.
Allmennheten klarte å bli kjent med denne ideen i detalj da Komsomolskaya Pravda i 1960 publiserte et intervju med Artsutanov. Intervjuet ble også publisert av vestlige medier, hvoretter hele verden allerede har gjennomgått en "heisfeber". Science fiction-forfatterne var spesielt nidkjære og tegnet iriserende bilder av fremtiden, en uunnværlig egenskap som var romheisen.
Alle eksperter som studerer muligheten for å lage heis, er enige om at det viktigste hinderet for implementeringen av denne ideen er mangelen på et tilstrekkelig sterkt materiale for kablene. Ifølge beregninger skal dette hypotetiske materialet tåle en spenning på 120 gigapascal, dvs. over 100.000 kilo per kvadratmeter!
Styrken til stål er omtrent 2 gigapascal, for spesielt sterke versjoner - maksimalt 5 gigapascal, for kvartsfiber - litt mer enn 20. Dette er rett og slett uhyrlig lite. Det evige spørsmålet oppstår: hva skal jeg gjøre? Utvikle nanoteknologi. Karbon-nanorør kan bli de mest lovende kandidatene for rollen som en kabel for en heis. I følge beregninger bør styrken være mye høyere enn minimum 120 gigapascal.
For øyeblikket var den mest holdbare prøven i stand til å tåle en stress på 52 gigapascal, men i de fleste andre tilfeller sprekker de i området fra 30 til 50 gigapascal. I løpet av langsiktig forskning og eksperimenter klarte spesialister fra University of Southern California å oppnå et uhørt resultat: deres rør klarte å tåle en spenning på 98,9 gigapascal!
Dessverre var dette en eneste suksess, og det er et annet betydelig problem med karbon nano-rør. Nicolas Pugno, en forsker ved Torino Polytechnic University, kom til en skuffende konklusjon. Det viser seg at selv på grunn av forskyvningen av ett atom i strukturen til karbonrør, kan styrken til et bestemt område kraftig reduseres med 30%. Og alt dette til tross for at den lengst oppnådde prøven av en nanorør hittil bare er to centimeter. Og hvis du tar høyde for det faktum at lengden på kabelen skal være nesten 40.000 kilometer, virker oppgaven rett og slett umulig.
Søppel og stormer
Et annet veldig alvorlig problem er relatert til rusk. Da menneskeheten bosatte seg i en bane nær jorden, tok den opp en av sine favorittaktiviteter - å kaste det omkringliggende rommet med produktene av sin vitale aktivitet. Helt i begynnelsen var vi på en eller annen måte ikke spesielt bekymret for dette. “Tross alt er rommet uendelig! - resonnerte vi. - Kast papiret, og hun vil gå lenger, surfe på universets vidder!"
Det var da vi ga opp. Alt rusk og rester av fly er dømt til å alltid vindsirkler rundt jorden, fanget av det kraftige gravitasjonsfeltet. Du trenger ikke å være ingeniør for å finne ut hva som skjer hvis en av disse søppelbitene treffer kabelen. Derfor stikker tusenvis av forskere fra hele verden sine smarte hoder over spørsmålet om å eliminere deponiet nær jorden.
Situasjonen med heisenes bunn på planetens overflate er heller ikke helt klar. Opprinnelig var det ment å lage en fast base ved ekvator for å sikre synkronisering med en geostasjonær satellitt. Imidlertid er det umulig å unngå den skadelige effekten av orkanvind og andre naturkatastrofer på heisen.
Så var det en idé å fikse basen på en flytende plattform, som kunne gjøre manøvrer og "unngå" stormer. Men i dette tilfellet vil operatørene i bane og plattform bli tvunget til å utføre alle bevegelser med kirurgisk presisjon og absolutt synkronisering, ellers vil hele strukturen gå til helvete.
Hold haken hevet
Til tross for alle vanskelighetene og hindringene som ligger på vår tornete vei mot stjernene, bør vi ikke legge på og kaste dette uten tvil et unikt prosjekt på baksiden. Romheisen er ikke en luksus, men en viktig ting.
Uten den ville kolonisering av nærområdet være ekstremt arbeidskrevende, kostbart og kunne ta mange år. Det er selvfølgelig forslag om å utvikle anti-tyngdekraftteknologier, men dette er et altfor fjernt prospekt, og det er behov for heis de neste 20-30 årene.
En heis er nødvendig ikke bare for å løfte og senke laster, men også som en "megaslynge". Med sin hjelp er det mulig å skyte romskip inn i interplanetarisk rom uten å bruke enorme mengder av så dyrebart drivstoff, som ellers kan brukes til å akselerere skipet. Av spesiell interesse er ideen om å bruke heis til å rense jorden for farlig avfall.
For eksempel kan brukt kjernebrensel fra et atomkraftverk plasseres i forseglede kapsler, og deretter sendes med direkte ild mot solen, som en slik kake er et stykke kake.
Men merkelig nok er implementeringen av en slik ide snarere et spørsmål ikke om økonomi eller vitenskap, men om politikk. Vi må innse sannheten - intet land i verden kan selvstendig mestre et så grandiost prosjekt. Internasjonalt samarbeid er uunnværlig.
Først og fremst er det viktig å delta i USA, EU, Kina, Japan, India, Brasil og selvfølgelig Russland. Så uansett hva man måtte si, må man sette seg ned ved forhandlingsbordet og røyke et rør av fred. Derfor, gutter, la oss leve sammen, og vi vil lykkes!
Adilet URAIMOV
