Вадим Давыдов (gabblgob) wrote,
Вадим Давыдов
gabblgob

Космический лифт (СР)

Оригинал взят у vitus_wagner в Космический лифт

Одна японская компания анонсировала планы строительства космического лифта к 2050 году.

До 2050 года осталось 35 лет. Как известно, Ходжа Насреддин брался научить говорить ишака за меньший срок. Будем надеяться что этот проект ждет судьба того ишака. А если японцы вдру действительно возьмутся за его реализацию, я бы на месте космичеких держав принял все возможные меры чтобы заставитть их от этой идеи отказаться. Вплоть до повторения Хиросимы и Нагасаки, благо почти все нынешние космические державы по совместитильству ядерные.
[Spoiler (click to open)]
В принципе, планы сами по себе не слишком реалистичные. Сейчас самое большое искусственное сооружение висящие за счет прочности конструкции, а не опирающееся на землю в десятках и сотнях мест, это мост Акаси-Кайке в Японии. Длина его основного пролёта составляет менее 2 км.

А космический лифт должен иметь длину более 36000 км, причем сильно более. 36000 км это высота геостационарной орбиты. А дальше этой орбиты должен быть размещен противовес, уравновешивающий ту часть лифта, которая между орбитой и землей. В общем, полная длина конструкции у японцев почти 100 тысяч км.

У Кларка в "Фонтанах Рая" перед попытками строительства космического лифта было построено несколькко мостов с пролетами в десятки километров, то есть прыгать надо было пропасть в три порядка величины, а не в почти пять. Хотя и это, на мой взгляд, фантастика. Что-то я не припомню ни одного искусственного сооружения, которое бы более чем в три раза превосходило самое большое из построенных до него. Но тут уж деваться некуда, на Земле нет места для искусственных сооружений размером в десятки тысяч километров. Разве что сначала строить лифт на Церере, потом на Марсе, а потом уже на Землю замахиваться. (кстати у Кларка по-моему там начали с Марса, и только после успеха марсианского проекта начали земной).

Но, допустим, эти технические сложности все преодолимы.

Посмотрим что получится.

1. Время в пути до геостационарной орбиты по японскому проекту - неделя. Это реалистично, получается скорость 200 км/ч, вполне достигнутая на скоростных железных дорогах. Беда в том, что почти всю эту неделю полезной нагрузке придется провести внутри радиационных поясов Земли. А значит, для перевозки людей эта конструкция непригодна. Ракета, которая проходит это расстояние за единицы часов, подвергает космонавтов куда меньшей радиационной нагрузке.

2. Лифт может выводить грузы только на геостационарную орбиту. В плоскости экватора, на высоте 36000 км. Сейчас эта орбита довольно активно используется для всяческих спутников связи. Но, проблема в том, что это очень далеко. Радиосигнал идет до этой орбиты 1/8 секунды. Туда-обратно - четверть секунды. Связь одного наземного абонента с другим - полсекунды задержки. Поэтому фактически геостационарная орбита годится только для вещания, где задержка некритична. А чем дальше тем больше связи человечество осуществляет по интерактивным протоколам. Поэтому сейчас кабели выигрывают у низкоорбитальных спутников, а наземные радиорелейные линии - у кабелей.
Далее, передатчик для связи на такие расстояния должен быть мощным, а антенна - большой. Поэтому карманные спутниковые телефоны используют низкоорбитальные спутники.

3. А с низкоорбитальными спутниками - засада. Потому что плоскость любой орбиты всегда содержит центр масс Земли, а значит любая орбита всегда пересекает экватор. А на экваторе у нас будет стоять башня высотой 36000 км. И рано или поздно любой спутник летающий ниже 100000км, и не точно по геосинхронной орбите, с лифтом столкнется. Очевидно, совершать активное уклонение лифт не может. А спутник может только постольку. поскольку у него есть запас топлива и работает система управления. При этом столкновение лифта даже с микро- и наноспутниками весьма неприятно, поскольку относительные скорости будут порядка первой космической. Значит про дешевые спутники придется забыть. Только большие, оборудованные двигателями, которые по исчерпании запаса топлива либо уводятся в плотные слои атмосферы, где сгорают, либо сажаются.

При этом для всех полезных применений спутников - связь, навигация, дистанционное зондирование Земли, нам нужны спутники с высоким наклонением орбиты. Которые летают не только над экватором, но и надо всей остальной территорией Земли. А значит запускать их ракетами все равно будет дешевле, чем лифтом, но дороже чем сейчас (из-за невозможности оставить нефункционирующий спутник на орбите на сколько-нибудь продолжительный срок).

4. Японцы приводят цены на доставку килограмма груза шаттлом и утверждают что у них будет дешевле на два порядка. При этом они умалчивают, что безумная дорговизна шаттла происходит как раз из-за того, что эта система была расчитана на сотни запусков в год и соответствующие грузопотоки. При меньших грузопотоаках, которые получились в реальности, стоимость системы пришлось раскладывать на меньшее количество тонн груза. То же самое будет и с лифтом. У него соотношение первоначальных затрат на строительство к эксплуатационным еще больше, чем у шаттла.
Поэтому в условиях недогруженности цена будет расти сильнее. А ведь цена вывода килограмма груза "Фальконом-9" уже на порядок ниже, чем "Шаттлом", и Маск обещает ее еще как минимум на порядок снизить за счет многоразовости. И не через 35 лет, а через 3-5. То есть уже через 3-5 лет этот лифт будет неконкурентоспособе с ракетами.

5. И последее, ракет много, космодромов много, а лифт будет один. Мы можем себе позволить терять "Протоны", "Шаттлы" или даже "Союзы". Но потерять лифт это будет катастрофа планетарного масштаба. Особенно если в него врежется какой-нибудь метеорит вроде Челябинского, перебъет его на высоте тысяч этак в несколько километров, и то, что окажется ниже, упадет на густонаселенный район. Это, что упадет, будет иметь длину в несколько тысяч километров.

В общем. по-моему космический лифт, как и субсветовые звездолёты - это замечательный мысленный эксперимент, модель на которой можно наглядно объяснять школьникам некоторые физические эффекты. Но ни в коем случае не надо пытаться воплотить это в реальность.

This entry was originally posted at http://vitus-wagner.dreamwidth.org/1015314.html. Please comment there using OpenID. Now there are comment count unavailable comments

Tags: (СР), всё правильно, интересное, техническое, фантастика
Subscribe

  • О силе вещей

    Тихий уездный (даром что столица федеральной земли, маленькой, но очень гордой) Саарбрюккен — перевод названия города на русский мог бы стать…

  • *16*

    © Сиван Котовский © Сергей Копысский — иллюстрация Зима всё никак не хочет уходить. Цепляется синими пальцами, сыплет снегом, намораживает…

  • *14*

    © Сиван Котовский © Сергей Копысский (иллюстрации) Морок новогодья и связанные с ним затянутые выходные потихоньку отползает, и можно…

promo gabblgob april 28, 2014 10:07 112
Buy for 100 tokens
Автор: Вадим Давыдов Не мир, но меч Было бы ошибкой полагать, будто Путин не знает, что война нужна отнюдь не игрушечная, вроде пресловутой «малой грузинской», а самая настоящая, опустошительная, кровавая — война, а не манёвры. Далее...
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 11 comments

  • О силе вещей

    Тихий уездный (даром что столица федеральной земли, маленькой, но очень гордой) Саарбрюккен — перевод названия города на русский мог бы стать…

  • *16*

    © Сиван Котовский © Сергей Копысский — иллюстрация Зима всё никак не хочет уходить. Цепляется синими пальцами, сыплет снегом, намораживает…

  • *14*

    © Сиван Котовский © Сергей Копысский (иллюстрации) Морок новогодья и связанные с ним затянутые выходные потихоньку отползает, и можно…