Плюсы и минусы концепции космического лифта

Такие лифты могут состоять из троса, который будет закреплён на поверхности Земли и уравновешен с помощью балансировочного груза в космосе. Лазеры на Земле будут отражать энергию для поднимающихся вверх по тросу с грузом.

Тем не менее, данная концепция стоит на мёртвой точке вот уже несколько десятков лет, не в последнюю очередь, потому что существующие материалы недостаточно прочные, чтобы выдержать натяжение троса. Углеводородные нанорубки могли бы подойти, однако требуются более длинные и чистые (беспримесные), чем те, что производятся сегодня.

Даже при наличии необходимых материалов космические лифты могут быть весьма нестабильными. Гравитационная тяга от Луны и Солнца, а так же давление от порывов солнечного ветра будут раскачивать трос, потенциально вызывая риск столкновения лифта с ближайшим спутником или космическим мусором. Для поддержания троса на одной линии могут понадобиться дополнительные двигатели.

Кроме того, на данный момент предполагается, что сам процесс поднятия может вызвать качание троса.

Камень преткновения - сила Кориолиса, которая отклоняет объекты, движущиеся в вращающейся системе. На Земле вращение планеты устанавливает силу Кориолиса, которая влияет на направление движения рек, морских течений и воздушных масс.

В настоящем исследовании космический лифт устанавливается вертикально от точки на экваторе Земли. По мере того, как объект поднимается, его движение может вызывать силу Кориолиса, которая будет тянуть объект, а вместе с ним и трос, в обратном направлении земному вращению.

Это отклонит лифт от вертикального положения, вызвав его возвратно-поступательные колебания подобно маятнику, утверждает инженер-механик Арун Мисра (Arun Misra) из Университета Макгилла в Монреале, Канада, и Стивен Коэн (Stephen Cohen) из Агентства противоракетной обороны (MDA Space).

Движение груза вверх по элеватору способно только вызвать возвратно-поступательные колебания троса. Но качание троса может вызвать изменение скорости поднимающегося по лифту объекта – как снижение, так и увеличение. В результате корабли могут быть отправлены на орбиты на десятки километров выше или ниже намеченных, объяснил Мисра, добавив, что для решения проблемы может понадобиться значительное количество дополнительного топлива.

Чем выше поднимается объект, тем больше эффект, считает Мисра, таким образом, самый простой способ минимизировать эффект – замедлить скорость восхождения. Это позволит вернуть космический лифт в точку устойчивого равновесия, абсолютно вертикально над земным экватором. Однако это может сделать путешествия на орбиту невыносимо медленными, добавляя 9 или больше дней к поднятию – на скорости несколько сот километров в час – в результате получится около 15 дней.

С другой стороны, скорость восхождения может быть подстроена по мере хода выполнения. Кроме того, по словам Мисра по тросу одновременно смогут подниматься несколько объектов при тщательной организации контроля.

По мнению учёных, сейчас технологии пока не достаточно развиты для выполнения такой задачи, как возведение космического лифта.

Восхождение по космическому лифту способно отбросить его 'пассажиров' на десятки километров от заданного курса. (Фото: Pat Rawling/Liftport)