Mnoho lidí zná biblický příběh o tom, jak se lidé rozhodli stát se jako Bůh a rozhodli se postavit věž až do nebe. Pán se rozzlobil a udělal to tak, že všichni lidé začali mluvit různými jazyky, a stavba se zastavila.
Je to pravda, nebo ne, je těžké říci, ale po tisíciletích lidstvo znovu přemýšlelo o možnosti vybudování supervěže. Koneckonců, pokud je možné postavit konstrukci vysokou desítky tisíc kilometrů, bude možné snížit náklady na dodávku nákladu do vesmíru téměř tisíckrát! Vesmír přestane jednou provždy být něčím vzdáleným a nedosažitelným.
Vážený prostor
Poprvé o konceptu vesmírného výtahu uvažoval velký ruský vědec Konstantin Tsiolkovsky. Předpokládal, že pokud postavíte věž vysokou 40 000 kilometrů, pak odstředivá síla naší planety udrží celou strukturu a nedovolí její pád.
Na první pohled tato myšlenka voní jako manilovismus na míle daleko, ale uvažujme logicky. Dnes je většina váhy raket palivo, které se vynakládá na překonání gravitace Země. To samozřejmě také ovlivňuje spouštěcí cenu. Náklady na dodání jednoho kilogramu užitečného zatížení na oběžnou dráhu Země jsou asi 20 000 USD.
Když tedy příbuzní předají jam astronautům na ISS, můžete si být jisti, že se jedná o nejdražší pochoutku na světě. To si nemůže dovolit ani anglická královna!
Vypuštění jednoho raketoplánu stálo NASA mezi 500 a 700 miliony dolarů. Vzhledem k problémům v americké ekonomice bylo vedení NASA nuceno ukončit program raketoplánů a zajistit dodávku nákladu na ISS externě soukromým společnostem.
Propagační video:
K hospodářským problémům se přidávají politické problémy. Kvůli sporům ohledně ukrajinské otázky zavedly západní země proti Rusku řadu sankcí a omezení. Bohužel se také dotkli spolupráce v astronautice. NASA obdržela od vlády USA rozkaz zmrazit všechny společné projekty, s výjimkou ISS. V reakci na to místopředseda vlády Dmitrij Rogozin uvedl, že Rusko nemá zájem o účast na projektu ISS po roce 2020 a hodlá přejít k dalším cílům a úkolům, jako je vytvoření stálé vědecké základny na Měsíci a let s posádkou na Mars.
Rusko to s největší pravděpodobností udělá společně s Čínou, Indií a případně Brazílií. Je třeba poznamenat: Rusko již dokončilo práce na projektu a západní sankce tento proces jednoduše urychlily.
Navzdory takovým ambiciózním plánům může všechno zůstat na papíře, pokud nebude vyvinut účinnější a levnější způsob dodávky zboží mimo zemskou atmosféru. Celkem bylo na stavbu stejné ISS vynaloženo více než 100 miliard dolarů! Kolik „zelených“bude potřeba k vytvoření stanice na Měsíci, je dokonce strašidelné si představit.
Dokonalým řešením problému by mohl být vesmírný výtah. Jakmile je výtah v provozu, náklady na dopravu mohou klesnout na dva dolary na kilogram. Nejprve si ale musíte důkladně rozmlátit hlavu, jak to postavit.
Bezpečnostní hranice
V roce 1959 vyvinul leningradský inženýr Jurij Nikolajevič Artsutanov první funkční verzi vesmírného výtahu. Vzhledem k tomu, že je nemožné postavit výtah zdola nahoru kvůli gravitaci naší planety, navrhl udělat opak - budovu shora dolů. K tomu bylo nutné vypustit speciální satelit na geostacionární oběžnou dráhu (asi 36 000 kilometrů), kde musel zaujmout polohu nad určitým bodem na zemském rovníku. Poté začněte montovat kabely na satelitu a postupně je snižujte směrem k povrchu planety. Samotný satelit také hrál roli protizávaží a neustále udržoval kabely napnuté.
Široká veřejnost mohla tuto myšlenku podrobně poznat, když v roce 1960 zveřejnila Komsomolskaja pravda rozhovor s Artsutanovem. Rozhovory zveřejnila také západní média, po nichž již celý svět podstoupil „elevační horečku“. Spisovatelé sci-fi byli obzvláště horliví a malovali duhové obrazy budoucnosti, jejichž nepostradatelným atributem byl vesmírný výtah.
Všichni odborníci, kteří studují možnost vytvoření výtahu, se shodují, že hlavní překážkou realizace této myšlenky je nedostatek dostatečně silného materiálu pro kabely. Podle výpočtů by tento hypotetický materiál měl odolat napětí 120 gigapascalů, tj. více než 100 000 kilogramů na metr čtvereční!
Síla oceli je přibližně 2 gigapascaly, pro obzvláště silné varianty - maximálně 5 gigapascalů, pro křemenné vlákno - mírně nad 20. To je prostě příšerně malé. Vyvstává věčná otázka: co dělat? Rozvíjet nanotechnologie. Nejslibnějším kandidátem na roli kabelu pro výtah by mohly být uhlíkové nanotrubice. Podle výpočtů by jejich síla měla být mnohem vyšší než minimálních 120 gigapascalů.
V tuto chvíli byl nejodolnější vzorek schopen odolat namáhání 52 gigapascalů, ale ve většině ostatních případů praskl v rozmezí od 30 do 50 gigapascalů. V průběhu dlouhodobých výzkumů a experimentů se specialistům z University of Southern California podařilo dosáhnout neslýchaného výsledku: jejich trubice dokázala odolat napětí 98,9 gigapascalů!
Bohužel to byl jediný úspěch a s uhlíkovými nanotrubicemi existuje další významný problém. Nicholas Pugno, vědec z Polytechnické univerzity v Turíně, dospěl ke zklamání. Ukazuje se, že i v důsledku přemístění jednoho atomu ve struktuře uhlíkových trubek může pevnost určité oblasti prudce poklesnout o 30%. A to vše navzdory skutečnosti, že dosud nejdelší získaný vzorek nanotrubiček má pouze dva centimetry. A pokud vezmete v úvahu skutečnost, že délka kabelu by měla být téměř 40 000 kilometrů, úkol se zdá být jednoduše nemožný.
Odpadky a bouře
Další velmi závažný problém se týká vesmírného odpadu. Když se lidstvo usadilo na oběžné dráze blízko Země, začalo se věnovat jedné ze svých oblíbených aktivit - zahazovat okolní prostor produkty své životně důležité činnosti. Na začátku jsme se tím nějak zvlášť neobávali. "Prostor je koneckonců nekonečný!" - uvažovali jsme. - Hoď kousek papíru a ona půjde dál a bude surfovat po vesmíru! “
Tehdy jsme to vzdali. Všechny úlomky a pozůstatky létajících vozidel jsou odsouzeny k navíjení kruhů kolem Země navždy, zachycených jejím silným gravitačním polem. Nemusíte být technikem, abyste zjistili, co se stane, když jeden z těchto odpadků narazí na kabel. Tisíce vědců z celého světa proto trápí své chytré hlavy v otázce eliminace skládek blízko Země.
Také situace se základnou výtahu na povrchu planety není zcela jasná. Zpočátku bylo zamýšleno vytvořit pevnou základnu na rovníku, aby byla zajištěna synchronizace s geostacionárním satelitem. Potom je však nemožné se vyhnout škodlivému účinku hurikánových větrů a jiných přírodních katastrof na výtah.
Pak vznikl nápad opravit základnu na plovoucí plošině, která by mohla dělat manévry a „vyhnout se“bouřím. Ale v tomto případě budou operátoři na oběžné dráze a platformě nuceni provádět všechny pohyby s chirurgickou přesností a absolutní synchronizací, jinak celá struktura půjde do pekla.
Držte bradu nahoru
Navzdory všem obtížím a překážkám, které leží na naší trnité cestě ke hvězdám, bychom neměli zavěsit a hodit tento bezpochyby jedinečný projekt do pozadí. Vesmírný výtah není luxus, ale zásadní věc.
Bez ní se kolonizace blízkého vesmíru stane extrémně pracnou, nákladnou a může trvat mnoho let. Existují samozřejmě návrhy na vývoj antigravitačních technologií, ale je to příliš vzdálená vyhlídka a v příštích 20–30 letech je zapotřebí výtah.
Výtah je nezbytný nejen pro zvedání a spouštění břemen, ale také jako „megapás“. S jeho pomocí je možné vypustit kosmické lodě do meziplanetárního prostoru, aniž byste utratili obrovské množství tak vzácného paliva, které by jinak bylo možné použít k urychlení lodi. Obzvláště zajímavá je myšlenka použití výtahu k čištění Země od nebezpečného odpadu.
Například vyhořelé jaderné palivo z jaderné elektrárny lze umístit do zapečetěných tobolek a poté poslat přímo ke Slunci, pro které je hračkou spálit takový booger.
Kupodivu však realizace takovéto myšlenky spíše není otázkou ekonomiky nebo vědy, ale politiky. Musíme čelit pravdě - žádná země na světě nemůže samostatně zvládnout takový velkolepý projekt. Mezinárodní spolupráce je nezbytná.
Především je důležitá účast USA, Evropské unie, Číny, Japonska, Indie, Brazílie a samozřejmě Ruska. Ať už tedy řeknete cokoli, bude si muset sednout k jednacímu stolu a kouřit dýmku míru. Proto, lidi, pojďme žít společně a uspějeme!
Adilet URAIMOV