Wkrótce latanie w kosmos na rakietach będzie wydawać się tak ekscentryczne, jak podróżowanie na duże odległości w wagonie sypialnym. Oczywiście rakiety zostaną zachowane na długie loty - na przykład na inne planety - ale na orbitę dostaniemy się wyłącznie windą. Punktem wyjścia będzie gigantyczna pływająca platforma na równiku, skąd pasażerowie będą odbierani przez windę, która wzbije się w niebo z prędkością około 2000 km / h. Pierwszym przystankiem będzie platforma kosmiczna, na której pasażerowie już poczują nieważkość. Zawiesi w kosmosie na wysokości około 35 000 km nad poziomem Ziemi. Konstrukcja zostanie zrównoważona asteroidą, która jest nadal oddalona o około 10 000 km. Właśnie naszkicowaliśmy pomysł kosmicznej windy.
Wiele pokoleń ziemian marzyło o wieży wznoszącej się ku niebu. Najbardziej znanym takim projektem jest uwieczniona w Biblii Wieża Babel. Winda kosmiczna została wynaleziona przez leningradzkiego inżyniera Jurija Artsutanowa. Opisał swój projekt w gazecie Komsomolskaja Prawda 31 lipca 1960 roku. Artykuł nosił tytuł „W kosmos na lokomotywie elektrycznej”. Ale pomysł zyskał światową sławę w 1978 roku wraz z wydaniem powieści Arthura Clarke'a „Fountains of Paradise”. W przedmowie do rosyjskiego wydania powieści w czasopiśmie Technics for Youth Clark uznał prymat radzieckiego naukowca. Dzisiaj, kiedy kosmiczna winda przestała być science fiction i przeszła do kategorii obiecujących projektów, interesujące jest porównanie, jak Clarke wyobrażał sobie windę i jak ją widzą współcześni naukowcy i inżynierowie.
Kontroli wagi
Clarke uważał, że głównym wyzwaniem jest wykonanie materiału wystarczająco mocnego, aby wytrzymać całą konstrukcję. Wynalazł super silny „pseudo jednowymiarowy kryształ diamentu”. Jej bohater, inżynier Morgan, mówi: „To efekt 200 lat rozwoju fizyki ciała stałego - pseudo-jednowymiarowy kryształ diamentu. To prawda, że nie jest to absolutnie czysty węgiel, są dozowane mikroinkluzje niektórych pierwiastków. Masowa produkcja takich nici jest możliwa tylko w orbitalnych kompleksach przemysłowych, gdzie nie ma grawitacji, która przeszkadza we wzroście kryształów."
Współcześni naukowcy zastanawiają się nad tym samym problemem. Wieża wykonana ze stali nie wytrzyma własnego ciężaru na wysokości około 5 km, z aluminium - 15 km, ze związku węgla i żywicy epoksydowej - 115 km itd. Głównym problemem przy pracy z takimi materiałami jest to, że znacznie lepiej znoszą rozciąganie zamiast kompresji. Jest to dobrze znane konstruktorom drapaczy chmur, a ich doświadczenie podpowiada rozwiązanie: konstrukcja wymaga ściskania, podczas gdy utrzymujące ją materiały będą stale poddawane działaniu sił rozciągających.
Pływająca super wieża
Film promocyjny:
Poważnym problemem jest również umieszczenie podstawy wieży. Oczywiście lokalizacja powinna znajdować się na równiku. Istnieje jednak wiele innych czynników, często wykluczających się wzajemnie: teren powinien być górzysty, ale aktywność sejsmiczna powinna być niewielka, huragany i silne wiatry są tam niedopuszczalne. Dodatkowym problemem jest to, że na równiku jest bardzo mało ziemi. Clarke dokonał doskonałego wyboru: wyspa Taprobani, którą wymyślił, jest niemal identyczna z jego ukochaną wyspą Sri Lanka (dawniej Cejlon), spełnia prawie wszystkie parametry. To prawda, że musiał podwoić wysokość Świętej Góry, czyniąc ją długą na pięć kilometrów. Nowoczesne podejście jest bardziej elastyczne - ma stworzyć pływającą platformę. Ma to wiele zalet: możesz budować w dowolnym miejscu na równiku, nie tylko tam, gdzie jest ziemia,w razie potrzeby położenie konstrukcji można dostosować itp.
W przestrzeń za kilka dolarów
Winda Clarka była konstrukcją opartą na czterech bardzo cienkich pasach o szerokości 5 cm, które zostały przymocowane do szczytu góry na wyspie Taprobani na wysokości 5 km. Teraz zakłada się, że podstawą windy będzie wieża o wysokości 20 km, do której szczytu zostanie przymocowany kabel kosmiczny.
Poza tym opis Clarka jest dość nowoczesny. „Kapsuły dla pasażerów, ładunku i paliwa będą poruszać się w górę iw dół rur z prędkością kilkuset kilometrów na godzinę. Ponieważ 90% energii wróci do systemu, koszt transportu jednego pasażera nie przekroczy kilku dolarów. Rzeczywiście, kiedy kapsuła schodzi na Ziemię, jej silniki elektryczne działają jak hamulce magnetyczne, które wytwarzają energię elektryczną.
W przeciwieństwie do statku kosmicznego taka kapsuła nie zużywa energii do ogrzania atmosfery i wytworzenia fal uderzeniowych; jej energia powróci do systemu. Zjeżdżające pociągi elektryczne pomogą pociągom w jeździe w górę. Według najbardziej ostrożnych szacunków winda jest sto razy bardziej ekonomiczna niż jakakolwiek rakieta”.
Będziemy żyć
W pełni zgodnie z tym, co zostało opisane w powieści, dziś istnieje armia sceptyków. Jednak optymiści argumentują, że egipskie piramidy są masywniejsze niż proponowana konstrukcja, a ich długość jest znacznie mniejsza niż całkowita długość amerykańskich autostrad.
Temat windy nieustannie przyciąga uwagę naukowców. Znanym wydarzeniem jest konferencja w Seattle w stanie Waszyngton, której gospodarzem była firma High Lift Systems wiele lat temu. Za nią stoi NASA, która zainwestowała w projekt ponad 500 milionów dolarów. Szacunkowy koszt takiego projektu oszacowano wówczas na 10 miliardów dolarów.