Циклопедия скорбит по жертвам террористического акта в Крокус-Сити (Красногорск, МО)

Космический лифт

Материал из Циклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Космический лифт, наш билет в космос! // KOSMO (18 февр. 2017 г.) [6:34]

Космический лифт — конструкция для безракетного запуска грузов на применении троса.

Трос протягивается от поверхности планеты к орбитальной станции. По тросу поднимается подъёмник в неподвижную точку планеты выше геостационарной орбиты от поверхности Земли, несущий полезный груз. От Земли удерживается одним концом. Трос должен быть прочным, потому что может произойти разрыв в сочетании с низкой плотностью. Предлагается изготавливать подобный трос из углеродных нанотрубок. Космический лифт требует использование передовых разработок и больших затрат, в настоящее время (2023 год), человечество далеко от практической реализации такого проекта.

В 1895 году идею космического лифта выдвигал Константин Циолковский. Концепцию тросовой системы развил Юрий Николаевич Арцутанов в 1960 году. С помощью троса можно выводить грузы без использования ракет на химическом топливе на околоземную орбиту. Он посчитал и выдвинул идею, о том что при подъёме троса канат делать толще, чтобы выдержал вес лифта и свисающего вниз каната. Арцутанов предложил первый инженерный проект космического лифта Земля — Космос[1].

Конструкция[править]

Константин Эдуардович Циолковский увидел Эйфелеву башню и высказал идею космического лифта. Он представил, что внутри может расположиться лифт. В современное время концепцию основоположника теоретической космонавтики доработали и видоизменили. Концепция космического лифта состоит из четырёх основных частей. Включают в конструкцию базу, трос (кабель), подъёмники и противовес. Трос крепится к основанию и с него начинается подъём груза. Может быть подвижным и стационарным[2].

Основание[править]

Трос прикрепляется на поверхность планеты или на океанском судне. Может быть подвижным для совершения манёвров для уклонения от ураганов и бурь. Получают дешёвые и доступные источники энергии, и возможность уменьшить длину троса. Для уменьшения веса троса нижней части с возможностью изменения высоты для избежания бурных потоков воздуха размещают площадку на стратостатах. Более простой доступ к источнику энергии обходится стационарное основание[3].

Трос[править]

Вдоль троса происходит перемещение подъёмника и является важной частью конструкции. Через геостационарную орбиту проходит конец троса, находясь на которой, любой объект обращается вокруг своей оси, что и вокруг Земли с той же угловой скоростью. Колебания троса будут минимальны. Нагрузка в каждой части троса разнится, поэтому толщина должна быть неоднородна. Конструкция вынуждена выдерживать свой собственный вес (в том числе и вес подъёмников с грузом) при приближении к поверхности планеты, тогда как ближе к орбите трос вынужден уравновешивать центробежную силу, направленную от Земли. Материал изготовления троса составляет высоким отношением предела прочности к удельной плотности. В промышленных масштабах можно производить трос прочным, с плотностью графита, если экономически оправдан, за разумную цену. По улучшению чистоты и созданию разных видов углеродных нанотрубок продолжают работу научные исследователи.[3]

Противовес[править]

Конструкция предназначена для натягивания троса. В будущем намечается использовать для удаленного запуска кораблей и космических грузов на другие планеты. Противовес — это любой тяжелый объект (астероид, космический док), располагающий за геостационарной орбитой на высоте более чем в 144 тысячи километров, и представляет собой любой тяжелый объект, например, астероид или космический док. Космический аппарат сможет выйти за пределы Солнечной системы, если по тросу будет двигаться свободно с поверхности Земли[3].

Подъёмник[править]

Конструкция

На подъёмник действуют силы притяжения и силы Кориолиса. Эффекты электромагнетизма создают вертикальные силы Кориолиса. Трос наклоняется на 1 градус относительно поверхности планеты. Для этого потребуется сила, направляющая подъёмник от Земли горизонтальной силы Кориолиса[3].

Запуск в космос[править]

Для того, чтобы покинуть поле Земли, на конце троса высотой в 144 000 километров должна составлять тангециальная скорость 10,93 км/с. Для того, чтобы достичь больших скоростей, нужно удлинить трос или ускорить груз за счёт электромагнетизма. Чтобы покинуть Солнечную систему, нужно объекту позволить свободно скользить по верхней части троса[3].

В 2030 — х годах планируют первую высадку российских космонавтов на Луну. По исследованию генерального конструктора РКК «Энергия» Евгения Микрина, строительство лунной базы планируют в конце 2020 — х годов. Первая экспедиция продлится две недели.

Реализация существующих концептов космического лифта сложна, потому что отсутствуют некоторые требуемые технологии, такие как материалы, инструменты и методы. Проект требует немалых человеческих и финансовых ресурсов. Над разработкой космического лифта трудятся множество учёных по всему миру. Космический лифт является амбициозным и масштабным проектом, и научные открытия приближают его к реализации на практике[4].

Источники[править]

  1. ОТЕЦ КОСМИЧЕСКОГО ЛИФТА. РАН. Проверено 2 мая 2023.
  2. Что такое космический лифт?. Интерфакс Россия/Новости. Проверено 2023 - 02-05.
  3. 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 Космический лифт. spacegid.com. Проверено 2 мая 2023.
  4. Рогозин рассказал о планах создания "универсального лифта" на Луну. Интерфакс Россия/ Новости. Проверено 2 мая 2023.
Колонизация космоса
Колонизация
Солнечной системы
Колонизация вне
Солнечной системы
Искусственные колонии
Ресурсы, энергетика и прочее

Аэродинамическое торможениеВнеземная жизньДобыча сырья на астероидахИсследование глубокого космосаКонцепция высотного венерианского аппаратаКосмический аппаратКосмический комплексПодповерхностные городаКосмическая энергетикаЧленистоногие в космосеВыход в открытый космосПилотируемый космический полётСкафандрКосмический лифтМежзвёздный полёт

Заявления

План Илона Маска по колонизации МарсаРешение Трампа о праве США использовать ресурсы Луны

Внеземные цивилизации

Возможное влияние контактаПарадокс Ферми (Великий фильтр, Гипотеза берсеркера, Гипотеза тёмного леса)

Znanie.png Одним из источников этой статьи является статья в википроекте «Знание.Вики» («znanierussia.ru») под названием «Космический лифт», находящаяся по адресам:

«https://baza.znanierussia.ru/mediawiki/index.php/Космический_лифт»

«https://znanierussia.ru/articles/Космический_лифт».

Материал указанной статьи полностью или частично использован в Циклопедии по лицензии CC-BY-SA 4.0 и более поздних версий.
Всем участникам Знание.Вики предлагается прочитать материал «Почему Циклопедия?»