Космическое ткачество

Предположим, что проблемы с материалом и энергетикой благополучно разрешены. Но ведь надо еще каким-то образом построить сам космический лифт. Если изготовить трос на Земле, то ракетные технологии вряд ли позволят целиком забросить его на орбиту. Даже если выводить трос в космос по частям, стоимость проекта надолго сделает лифт нерентабельным — ведь масса материала может достигать многих тысяч тонн. Еще Арцутанов предложил начать с небольшой спущенной с небес «нитки». Но как спустить с геостационарной орбиты первую, хотя бы и очень тонкую нить? Нужно, конечно же, выпускать сразу два «уса» — в противоположных направлениях, к Земле и от нее, — с тем расчетом, чтобы сам спутник в процессе вытравливания этого троса не смещался с нужной орбиты. При движении на трос будет действовать сила Кориолиса, отклоняющая его от вертикального направления, а на начальном участке нить вообще будет покоиться в невесомости. Поэтому ее движением, вероятно, придется какое-то время управлять с помощью небольших двигателей коррекции.

Противовес космического лифта, находящийся на высоте геостационарной орбиты, обеспечивал бы постоянное натяжение конструкции

Когда нить достигнет Земли, по ней взберутся первые роботы-строители, которые примутся наращивать толщину каната уже на месте. В принципе эти «паучки» могут быть самых что ни на есть микроскопических размеров. Возможно, к тому времени, когда развернется космическая стройка, нанороботы, которые сегодня кажутся нам едва ли не большей фантастикой, чем сам лифт с Земли на небо, уже станут реальностью, и достаточно будет просто их запрограммировать. Эти же невидимые труженики-нанороботы могли бы подновлять материал, устраняя постоянно возникающие дефекты и повреждения. Кстати, если развитие нанотехнологий пойдет в соответствии с оптимистичными прогнозами, то должны появиться и саморазмножающиеся нанороботы. Вся стоимость космического лифта будет тогда определяться лишь услугами проектировщиков и программистов, ну и изготовлением первичной нити. Надо только побеспокоиться о безопасности применения нанороботов «на свежем воздухе» — исключить неконтролируемое размножение, мутации и т. п. Если это будет сделано, лифты вообще станут «самособирающимися» и самообслуживающимися и органично впишутся в ландшафт грядущего века нанотехнологий.

Впрочем, целый ряд серьезных проблем остается и после успешного построения космического лифта — на стадии эксплуатации. Определенное беспокойство специалистам, следящим за целостностью нитей, может доставлять различный космический мусор. Банальные грозы с ураганами или обледенение могут повредить нижний, самый тонкий участок троса, а поскольку вверху он только утолщается, нельзя восстановить обрыв, просто немного приспустив трос. В число возможных бед включают и собственные колебания гигантской «струны», которые могут привести к ее разрушению. У проблемы построения дороги на небо есть также определенные военные и политические аспекты. Достаточно представить, насколько привлекательной мишенью для террористов станет такое гигантское хрупкое сооружение!

Допустив на минуту, что все сложности удалось обойти, и посчитав возможную выгоду от этого предприятия, мы сразу поймем энтузиазм NASA. Ведь с приходом лифтов себестоимость поднятия килограмма на высоту геостационарной орбиты составит от нескольких долларов (согласно оптимистичным оценкам) до сотен долларов (по самым пессимистичным). Сравните это с тысячами и десятками тысяч долларов за килограмм при современных ракетных технологиях. По мнению Брэдли Эдвардса, одного из основателей компании HighLift Systems, которой NASA выделило финансирование для исследований по проблеме космического лифта, на реализацию проекта потребуется от 10 до 40 миллиардов долларов — сравнимо с разработкой новых шаттлов. Если верить этой оценке, то затраты с лихвой окупятся уже за первые десятилетия эксплуатации нового чуда техники.

Космический лифт в фантастике

— Артур Кларк (Великобритания), «Фонтаны рая» (1978). Русский перевод — 1980.

— Чарльз Шеффилд (США), «Паутинка между мирами» (1979) — роман содержит подробное описание космического лифта. На русский язык не переводился.

— Ким Стэнли Робинсон (США), трилогия «Цветной Марс» (начиная с 1992) — история марсианского и земного лифтов от американского лауреата премий «Небьюла» и «Хьюго»; тросы лифтов изготавливаются из углеродных нанотрубок, которые вырабатываются на астероиде, а затем погружаются в атмосферу, астероид при этом используется как противовес.

— Фредерик Пол и Томас Т. Томас (США), «Марс Плюс» (1994) — в качестве «лифта» на Марсе фигурирует так называемый космический фонтан, непрерывно выбрасывающий металлические кольца. Роман переведен на русский язык.

— Дэвид Геррольд (США), «Соскочить с планеты» (1998). В ближайшем будущем мир разделят между собой гигантские корпорации, а в Западном полушарии построят космолифт. С помощью него на геостационарную орбиту сбегает 13-летний мальчик Чарльз.

— Павел Шумил (Россия), «Должны любить» (2002). В романе фигурирует привязь, спущенная с объекта на геостационарной орбите и прикрепленная на экваторе планеты. С ее помощью планету разворачивают, чтобы растопить ледяные материки. Герои Шумила вспоминают «Фонтаны рая» Кларка, но, похоже, к звездам в том мире путешествуют без применения космического лифта.

— Александр Громов (Россия), «Завтра наступит вечность» (2002). Космический лифт, затерянный где-то на задворках Москвы, уживается со всей неустроенностью нашей жизни. Правда, у лифта там «нормальный» сверхпрочный трос заменяет некий «энергошнур». При подъеме герои также вспоминают книгу Артура Кларка.

— Бен Бова (США), «Меркурий» (2005). Изображен случай нападения террористов на космический лифт, из-за которого погибают миллионы людей. Перевода на русский язык еще нет. Идея космического лифта нашла также свое отражение в кинофильмах, телесериалах, мультфильмах, аниме... Например, в сериале «Стар Трек» (эпизод «Подъем» четвертого сезона подсерии «Вояджер», 1995) грузовой космический лифт служит средством спасения для экипажа звездолета, застрявшего на планете с буйной турбулентной атмосферой. В аниме-фильме «GUNNM: Боевой Ангел Алита» (1993) японского художника Йокито Киширо зрителям удается полюбоваться остатками разрушенного космического лифта, нависающего над городской свалкой. В замечательном французском мультфильме «Каена: Пророчество» (2003) в качестве космолифта выступает гигантское дерево, уходящее корнями на орбиту. Космический лифт проник и в некоторые компьютерные игрушки. Например, он фигурирует на одном из последних уровней известной экономической реал-тайм стратегии «Civilization: Call To Power». Так что фантасты успели поработать над развитием идеи космического лифта ничуть не меньше, чем «безумные» инженеры. Космический лифт в интернете

www.liftport.com — Компания LiftPort, планирующая запустить лифт в 2031 году

www.isr.us/research_es_se.asp — Материалы по космическому лифту от Institute for Scientific Research

www.spaceelevatorblog.com — Официальный блог соревнований космических лифтов

www.spaceelevator.com — Независимый блог по теме космического лифта

Нашествие лифтеров

Уже второй год подряд группы энтузиастов со всех концов света собираются для того, чтобы продемонстрировать свои разработки в области «космического лифтостроения» и попытаться выиграть X Prize Cup, учрежденный при содействии NASA. При этом часть групп привозит роботизированные «вагончики», ползающие по канату и получающие энергию от фотоэлементов, а другие демонстрируют образцы материалов, достаточно легких и прочных, чтобы выдержать свой собственный вес и вес движущихся по ним механизмов. Все эти проекты объединены одной целью: подготовить первые ступеньки той лестницы, по которой мы поднимемся прямо на небеса...