Что советует современная инженерная мысль
по альтернативному освоению космоса 

(по материалам журнала "Техника молодежи")

Доклад №62

Космическое “ожерелье” Земли

Георгий Поляков, кандидат физико-математических наук, доцент Астраханского педагогического института

Ресурсы нашей планеты отнюдь не безграничны, и стремительно растущее человечество со временем непременно обживет ближайшие небесные тела и искусственно созданные астрогорода. Смогут ли транспортные космические корабли грядущего справиться с массовыми перевозками людей и различных материалов, оборудования и других грузов, необходимых для постройки и обслуживания космических поселений.

По нашему мнению, транспортную проблему поможет решить космический лифт он дополнит ракеты, а потом и полностью их заменит на околоземных орбитах и станет составляющей частью при межпланетных сообщениях.

На возможность подобного сооружения еще в 1896 году указал К.Циолковский в работе “Грезы о Земле и небе”. Но эта идея привлекла всеобщее внимание лишь 64 года спустя, когда ленинградский инженер Ю.Арцутанов окончательно сформулировал ее и изложил свои соображения на страницах “Комсомольской Правды”.

Внешне космический лифт выглядит на редкость просто. Посмотрите на рисунок (стр. …… ) …………. 

Возможно, создание космического “ожерелья” Земли и явится практическим воплощением того пункта выдвинутого К.Циолковским плана завоевания мировых пространств, где говорится, что “вокруг Земли устраиваются обширные поселения”.

В КОСМОС…

НА КОЛЕСЕ

Анатолий Юницкив, г.Гомель

Космическое будущее человечества за последние полвека превратилось из гениальной гипотезы К. Э. Циолковского в прогнозируемую очевидность, в область реального приложения сегодняшних званий. Еще спорят о том, что заставит человека покинуть родную планету, но мало кто уже сомневается, что он непременно поселится в космосе. Артур Кларк, например, вслед за Н.Ф. Федоровым, К.Э. Циолковским, М.К.Тихонвравовым, Ф.Дайсоном, Д.0'Иейдом считает, что расселение человека в космосе — неизбежный процесс. “Может оказаться, что прекрасная наша Земля всего лишь место краткой передышки на пути между Мировым океаном, где мы родились, и звездным океаном, куда мы ныне устремили свои дерзания”, — пишет он.

Ни одна из известных транспортных схем не сможет обеспечить такой фантастический (по вывешним представлениям) объем перевозок. Но с этой задачей шутя справится предлагаемое общепланетарное транспортное средство, представляющее собой своеобразное колесо или, вернее, только обод, надетый на Землю по ее экватору.

Представим себе такую картину. Вдоль экватора идет специальная эстакада, высота которой в зависимости от рельефа в пределах от нескольких десятков до нескольких сотен Метров. На океанских просторах, а они составляют 75 процентов от длины, эстакада размещена на плавучих опорах, заякоренных на. дне. Общепланетное транспортное средство (ОТО) размещено поверх эстакады и имеет в поперечном сечении диаметр порядка 10 м.

Общая масса ОТО — 1,9 млн. т (40 т на погонный метр), грузоподъемность — 200 млн. т (б т/м), пассажировместимость — 200 млн. человек. Расчетное число выходов ОТС в космос за пятидесятилетний срок службы — 10 тыс. ...

Чтобы выполнить аналогичную транспортную работу с помощью, например, космических кораблей многократного использования, подобных “Шаттлу”, их общий стартовый вес должен быть равен 100 трлн. т. При работе этих кораблей в атмосферу должно быть выброшено 90 трлн. т продуктов сгорания твердого топлива, содержащих свыше в трлн. т газообразного хлористого водорода. Очевидно, что даже в тысячи раз меньший выброс был бы гибельным для всего живого на планете. Поэтому ракетная транспортная схема неприемлема.

После подачи электрической энергии на обмотку линейного электродвигателя (см. схему на 4-й стр. обложки) возникает бегущее магнитное поле. В верхней бесконечной ленте, имеющей магнитную подвеску и являющейся ротором двигателя, наводится ток. Ток будет взаимодействовать с породившим его магнитным полем, и лента, не испытывающая никакого сопротивления (она размещена в вакууме в канале, расположенном по оси корпуса ОТС), придет в движение. Точнее, во вращение вокруг Земли. При достижении первой космической скорости лента станет невесомой. При дальнейшем разгоне ее центробежная сила через магнитную подвеску станет оказывать на корпус ОТС всевозрастающую вертикальную подъемную силу, пока не уравновесит каждый его погонный метр (транспортное Средство как бы станет невесомым — чем не антигравитационный корабль?).

В удерживаемое на эстакаде транспортное средство с предварительно раскрученной до скорости 16 км/с верхней лентой, имеющей массу 9 т/м, и точно такой же, но лежащей неподвижно нижней лентой, размещают груз и пассажиров. Это делается в основном внутри, а частично и снаружи корпуса ОТС, во так, чтобы нагрузка в целом была равномерно распределена по его длине. После освобождения от захватов, удерживающих ОТС на эстакаде, его диаметр под, действием подъемной силы начнет медленно расти, а каждый его погонный метр — подниматься над Землей. Поскольку форма окружности отвечает минимуму энергии, то транспортное средство, до этого копировавшее профиль эстакады, примет после подъема форму идеального кольца.

Хотя после подъема с эстакады ОТО будет отдано в руки воздушных стихий — штормов, смерчей, гроз, они не окажут на его работу никакого влияния. Расчеты показывают, что ни на что не опирающееся транспортное средство обладает уникальной изгибной жесткостью И устойчивостью, недоступной статическим конструкциям и обусловленной движением бесконечной ленты. Например, дополнительная нагрузка в 100 тыс. т (двадцать тяжеловесных железнодорожных составов), приложенная к участку ОТО длиной в 1 км, изогнет его относительно идеальной окружности всего на 20 см.

Анализ показывает, что поднявшееся транспортное средство будет находиться в равновесии только в том случае, если его общая кинетическая энергия будет равна энергии тела такой же массы, движущегося с первой космической скоростью. Если общая энергия будет большей, диаметр кольца начнет увеличиваться, меньшей — уменьшаться. Тогда для подъема ОТС необходимо иметь либо первоначальный избыток кинетической энергии (ленту разгоняют на Земле до более высокой скорости), либо в процессе подъема нужно уменьшать массу транспортного средства путем сброса балласта. Предпочтительнее всего их сочетание. В качестве балласта наиболее целесообразно использовать экологически чистые вещества: воду или предварительно сжатый или сжиженный газ, например воздух. Общий расход балласта при подъеме на высоту в 30 км — порядка 10— 100 кг на погонный метр кольца.

Растяжение корпуса ОТС по мере увеличения его диаметра будет сравнительно невелико: длина кольца будет увеличиваться на 1,67% для каждых 100 км подъема над Землей. Удлинение корпуса компенсируют путем перемещения друг относительно друга его блоков, концы которых телескопически входят друг в друга и связаны между собой, например, гидроцилиндрами. Бесконечные ленты линейных электродвигателей будут удлиняться за счет их упругого растяжения. Для создания требуемых растягивающих нагрузок понадобятся незначительные радиальные усилия. Например, для получения продольного усилия в 6400 т понадобится превышение центробежных сил над весом ОТС, равное всего 1 кг/м.

Скорость подъема ОТС на любом из участков пути может быть задана в широких пределах: от скорости пешехода до скорости самолета. Атмосферный участок транспортное средство проходит на, минимальных скоростях. После выхода из плотных слоев атмосферы включают обратимый привод верхней бесконечной ленты на генераторный режим. Лента начнет тормозиться, а двигатель — вырабатывать электрический ток. Эту энергию переключают на двигатель второй ленты, включенный на прямой режим. Нижняя лента, имеющая ту же массу, что и верхняя, до этого неподвижная относительно корпуса, начинает вращаться в обратную сторону. Так обеспечивается в процессе вывода неизменность кинетической энергии вращающихся вокруг планеты элементов ОТС. В противном случае кольцо может сесть обратно на Землю.

Корпус транспортного средства и все, что к нему прикреплено — груз, линейные электродвигатели и т. п., — подчиняясь закону сохранения момента количества движения системы, придет во вращение. Он начнет крутиться в ту же сторону, что и верхняя бесконечная лента, пока не достигнет окружной скорости, равной первой космической. Радиальная скорость упадет до нуля. После этого на высоте 400—500 км выгружают груз и пассажиров, сразу оказавшихся у места назначения — первого промышленного и энергетического ожерелья Земли, находящегося на этой же высоте.

Таким путем ОТС будет выведено в ближний космос за 1—2 ч, если перегрузки в нем будут приняты на уровне современных аэробусов в момент их взлета (ускорение порядка 1—2 м/с2).

Посадка ОТС на Землю осуществляется в обратном порядке.

В процессе транспортного цикла не понадобится подвод энергии извне. ОТС обойдется первоначальным запасом кинетической энергии, которая с верхней бесконечной ленты в процессе взлета будет перераспределена на корпус, а при посадке опять отдана ленте. К ней, кстати, присоединится и энергия космического груза, доставляемого на Землю. Например, доставка тонны груза с Луны даст такое же количество энергии, что и тонна нефти (лунный груз по отношению к Земле обладает кинетической и потенциальной энергией, которая утилизируется ОТС и преобразуется в электрическую форму).

По пути в космос и обратно или в промежутках между рейсами ОТС будет получать такое количество дешевой энергии, которое обеспечит как собственные потребности в ней, так и потребности человечества в целом. Кроме описанного источника энергии — энергии космического груза, есть по меньшей мере еще три источника: солнечная энергия, ионосфера планеты и энергия вращения Земли вокруг своей оси.

Первый источник особых пояснений не требует. На ОТС могут быть размещены как специальные солнечные панели, так и сам его корпус может быть выполнен в виде солнечной батареи. ОТС сможет перевозить энергию, получаемую орбитальными солнечными электростанциями, на Землю экологически чистым путем: под воздействием солнечного излучения вода, специально доставленная на орбиту, будет разложена на водород и кислород. В задачу ОТС будет лишь входить доставка в космос воды и обратная доставка водорода и кислорода, которые при сжигании на Земле дадут ту же воду.

Во втором источнике, возобновляемом Солнцем, энергия будет браться из токов ионосферы, ведь разность потенциалов между ней в Землей равна 400 тыс. В.

Не составит особого труда заставить поработать на человечество и энергию вращения планеты вокруг своей оси. Причем экологически безбоязненно, так как в течение миллионов лет этим же занята без особых последствий и Луна. Правда, торможение Земли Луной сопровождается приливами а отливами, чего не будет в случае торможения планеты с помощью ОТС. Расчеты показывают, что, если отбирать в течение века среднюю мощность в 100 млрд. кВт, то окружная скорость экваториальных точек Земли уменьшится всего на... 0,3 мм/с. Правда, законы механики накладывают свои ограничения — эта энергия может быть взята только при одностороннем грузопотоке, то есть тогда, когда между планетой и окружающим пространством будет происходить односторонний обмен массой.

Получаемую энергию ОТС будет либо аккумулировать в своих бесконечных лентах, либо передавать ее на Землю.

Не зная грядущих' достижений науки и техники, тем не менее, опираясь на фундаментальные законы физики, справедливые и для будущего, можно утверждать, что уровень эффективности ОТС для других схем вообще недосягаем.

Во-первых, ОТС (с разогнанной лентой) — единственно возможное транспортное средство, которое, подобно барону Мюнхгаузену, вытащившему себя за волосы из болота, способно без взаимодействия с окружающим миром, только за счет внутренних сил вывести себя в космос. Любой другой транспорт, будь то автомобиль, самолет, ракета или антигравитационный корабль, становится транспортом лишь в результате взаимодействия с. окружающей средой: поверхностью планеты, воздухом путем выброса продуктов горения или взаимодействия с гравитационным полем. Ничего этого ОТС не требуется, так как в процессе работы положение его центра масс в пространстве, совпадающее с центром масс Земли, не изменяется. Поэтому ОТС — экологически самое чистое из всех возможных транспортных средств.

Во-вторых, при установившемся грузопотоке, а это рано или поздно наступит, когда начнется эксплуатация недр Луны и астероидов, объемы перевозок в направлениях “космос — Земля” и обратно сравняются. Поскольку электромагнитный двигатель ОТС теоретически может иметь КПД, равный 100%, то однажды разогнанное транспортное средство Может “вечно” функционировать без затрат энергии. Практически же понадобится незначительный подвод анергии, необходимой для компенсации потерь в двигателе.

В-третьих, благодаря тому, что каждый погонный метр ОТС является самонесущим, его конструкция испытывает только незначительные местные нагрузки, обусловленные усилиями подвески корпуса. Более или менее значительные усилия появляются лишь при нештатных режимах работы транспортного средства: -при смещении кольца относительно Земли (при несовпадении центра кольца с центром масс планеты в плоскости кольца), при неравномерной его загрузке или неравномерной работе привода -бесконечных лент. Однако и в этих случаях напряжения в конструкции будут незначительными” на уровне нагруженное самолетных конструкций. К тому же система управления ОТС должна быстро парировать отклонения и восстанавливать штатный режим.

Таким образом, вся конструкция колеса может быть построена из рядовых конструкционных материалов, что также является его преимуществом.

Что же касается бесконечных лент, то они могут быть набраны по длине из чередующихся металлических и полимерных, пластин, например медных и полиуретановых. Это обеспечит требуемые продольную деформативность и поперечную электропроводность. Магнитная подвеска может быть обеспечена как постоянными магнитами в настоящее время есть магниты, один килограмм которых в состоянии удержать груз в пять тонн, так и электромагнитами. Расчетные скорости движения лент также могут быть получены с помощью решений, известных сегодня. Например, в США разработан проект метро “Планетрак”, в котором вагоны, имеющие линейные электродвигатели и магнитную подвеску, будут мчаться по вакуумированному тоннелю со скоростью 6,25 км/с.

Согласно прогнозам национальной комиссии США по вопросам политики в области материалов мировое производство стали достигнет в середине будущего века 3,5 млрд. т в год. Примерно половина конструктивных элементов ОТС может быть изготовлена из стали (800 млн. т), поэтому, тратя на ОТС лишь 5% выплавляемой стали, человечество сможет его построить за 5 лет.

При трехпроцентном годовом росте наземных транспортных затрат человечество будет расходовать к 2050 году на транспорт 4 млрд. долл. в год. Если половина этих средств будет тратиться на строительство ОТС, то оно может быть сооружено в течение 5 лет при общей стоимости порядка 10 трлн. долл.

Как видим, в середине будущего вена потребности человечества в космическом транспорте совпадут с его материальными и экономическими возможностями.

Несмотря на кажущиеся огромные затраты на ОТС, они очень быстро окупятся. При этом себестоимость космических перевозок будет на уровне наземных: 1— 10 коп. за килограмм груза. Низкая себестоимость перевозок позволит Наконец-то вывезти с Земли весь мусор, по меньшей мере его наиболее опасную часть — радиоактивные отходы.

А как оценить экономически, например, то, что ОТС может быть использовано в общепланетной энергосистеме в качестве аккумулирующей электростанции с пиковой мощностью 1020-кВт ? Что корпус ОТС — готовый. радиотелескоп высокой разрешающей. способности, которая так необходима для расширения наших знаний о вселенной и для поиска космических братьев по разуму? Что вакуумированные кожухи бесконечных лент с их магнитной подвеской и линейными электродвигателями — готовые ускорители заряженных частиц максимально возможных в условиях Земли размеров? И на этом многофункциональность ОТС не исчерпывается.

С уверенностью можно сказать, что это “невесомое” космическое колесо в единственном экземпляре сумеет послужить человечеству с такой же великой пользой, как служат ему миллионы его земных предшественников. В связи с предстоящим массовым выходом людей в космос перед человечеством встанут транспортно-энергетические проблемы поистине космических масштабов. Особенно это касается энергоемких и трудных участков “небесное тело — орбита”.....

МЫ ПОСТРОИМ ЛЕСТНИЦУ ДО ЗВЕЗД...

Юрия Бирюков, инженер

 Публикации журнала на тему “В космос без ракет” вызвали большой интерес читателей. По их просьбе даем обзор тих материалов и предлагаем вниманию новый проект геокосмического сооружения.

“Мост в космос”, “восхождение по космическим ступеням”, “лестница до звезд” — подобные выражения мы слышим довольно часто, особенно в дни новых достижений космической науки и техники, и привыкли к ним так же, как и к самим победам в космосе, еще недавно поражавшим всеобщее воображение. Эти поэтические образы уже перешли в разряд газетных штампов, но, оказывается, наука и техника будущего в силах не только вернуть им первозданную яркость, но и воплотить в реальность заключенную в них мечту о строительстве сооружений, простирающихся с Земли в космос.

В 80-е годы — время широкого общественного признания теоретической космонавтики и заслуг ее основоположника К. Э. Циолковского — все специалисты мира в один голос утверждали, что единственным реальным средством преодоления гравитационного поля Земли и достижения космических скоростей является предложенная великим калужанином ракета на жидком топливе. И тем не менее нашелся смелый человек, не посчитавшийся с мнением авторитетов и посягнувший на монополию ракеты. Это был сам Циолковский, который писал: “Многие думают, что я хлопочу о ракете и забочусь, о ее судьбе из-за самой ракеты. Это было бы грубейшей ошибкой. Ракета для меня только способ, только метод проникновения в глубину Космоса, но отнюдь не самоцель. Будет иной способ передвижения в Космосе, — приму и его. Вся суть — в переселении с Земли и в заселении Космоса”.

Зная недостатки ракеты гораздо лучше и ее энтузиастов, и тем более ее противников, как знают качества своих детей только по-настоящему любящие родители, Циолковский всю жизнь не переставал искать новые, более эффективные, чем ракетный, способы выхода в космос. Собственно, с них и началось его увлечение идеей освоения вселенной: еще в ранней юности ему представилось, что он изобрел космическую машину, приводимую в движение центробежными силами. В поисках средств преодоления гравитации, которые он вел на основе строгих физико-математических расчетов, не пугаясь получающихся грандиозных величин, Циолковский закономерно пришел к идее сооружений планетарного размаха. В “рязанских тетрадях”, относящихся к 1879 году, можно видеть его рисунки планет с окружающими их кольцами, качелями, пушками и мостами вперемежку с расчетами скоростей, ускорений и времени движения тел в условиях притяжения различных небесных тел. А в знаменитой книге “Грезы о Земле и небе и эффекты всемирного тяготения”, вышедшей в 1896 году, Циолковский наряду с идеей искусственного спутника Земли впервые публикует оценку возможностей транспортных космических сооружений. Здесь он говорит и об экваториальном помосте, выходящем “за пределы атмосферы до высоты 300 верст, по которому движется поезд со скоростью 8 верст в 1 секунду с тем, чтобы в его вагонах тяжесть уничтожалась центробежной силой”. И о башне, выстроенной на экваторе, при восхождении на которую “тяжесть понемногу уменьшается, не изменяя направления; на расстоянии 34 тысяч верст совсем уничтожается, затем выше опять обнаруживается с силой, пропорциональной удалению от критической точки, но направление ее обратно, так что человек головой обращается к Земле, которую видит у себя сверху”. Циолковский рассчитывает величину подобных башен и для других планет. Далее он говорит о пушечных снарядах, в которых после вылета из ствола наступает невесомость, и отмечает, что если взять пушку длиной не в несколько верст, а в несколько сотен раз больше, “то предприятие будет сравнительно не настолько бездумно...”. Хотя в целом Константин Эдуардович тут же оценивал эти сооружения для Земли как “в практическом отношении нелепость”, он сразу же оговаривался, что “тем не менее даже в планетной системе, этой песчинке в пространстве бесчисленного множества других таких же систем, мы видим нечто подобное, созерцая кольца Сатурна в телескоп!..” Отсюда мы, вспомнив, что он в других своих работах высказывал мысль о возможности искусственного происхождения колец Сатурна, можем заключить, что его слова о несбыточности подобных проектов для Земли были, вероятно, лишь данью времени. Зато жителям астероидов, о которых идет речь в следующей главе “Грез...”, он своей авторской волей дал вовсю развернуться в области астроинженерии, описав созданные ими самые разнообразные космические сооружениям как энергетического, так  и транспортного назначения.

Но независимо от того, верил или нет ученый в будущую возможность сверхсооружений, он с его большей целеустремленностью стал искать приемлемый для вашего времени способ космического полета и вскоре нашел его. И, найдя этот способ воплотившийся ныне в таких машинах, как баллистические ракеты-носители (РН) в многоразовые крылатые транспортные космические средства (ТКС), он уже в дальнейшем не ограничивал своей творческой фантазии, дав в конечном итоге предельный прогноз освоения людьми "сей солнечной системы". Его завершением по Циолковскому будет ее полная перестройка в единое космическое сооружение — метапланету, или полую сферу, состоящую из множества орбитальных кольцевых поселений, размещенных примерно в районе пояса астероидов, я улавливающую всю энергию Солнца.

Лишь спустя полвека к идее искусственной сферы, охватывающей материнскую звезду, пришел американский физик Ф. Дайсон, занявшийся проблемой поиска внеземных цивилизаций. Публикация его идеи вызвала появление критических статей о невозможности ее осуществления. Но наш известный ученый Г.И. Покровский разработал конструктивную схему, по которой “сфера Дайсона” может быть осуществлена (см. “ТМ” )№ 4 за 1968 год). И оказалось, что именно такую схему и предлагал Циолковский. Вообще стиль мышления Георгия Иосифовича во многом был подобен стилю его великого предшественника. Так, он тоже пришел к идее запуска космических аппаратов с астероидов при помощи башен и других подобных сооружений (см. “ТМ” №10 за 1964 год). Поэтому совсем не удивительно, что именно Покровский стал автором первого опубликованного в мировой литературе реального инженерного проекта космического сооружения на Земле — пневматической башни-аэростата высотой 160 км. В статье “Лифт” в космос”, опубликованной в “ТМ” №4 за 1969 год, Покровский предложил соорудить башню, которая из условий прочности и устойчивости должна была иметь рупоровидную форму с диаметром у Земли 100 км и в космосе 390 м. Верхняя площадка башни, выполненной на полимерного материала и заполненной водородом, могла бы нести нагрузку в 260 тыс. т. Основным назначением такой башни Покровский считал установку астрономических в астрофизических приборов за пределами атмосферы.

В заключение он писал: “Если башню заполнить гелием, то в ней могли бы на большую высоту подниматься аэростаты, заполненные водородом. Это могло бы заменить различные виды лифтов”.

К сожалению, проект профессора Г. И. Покровского не вызвал тогда заметного резонанса. Он был настолько необычным, что читатели, видимо, восприняли его просто как фантазию. Но заключительные слова его статьи оправдались уже через год, когда появился проект еще более грандиозной геокосмической башни.

Интересны и варианты, в частности, предложенные астраханским ученым Г. Поляковым (см. “ТМ” №4 за 1977 год и №4 за 1979 год), который разрабатывает космическое ожерелье Земли, оригинально воплощающее идею “орбитального пояса” академика С. П. Королева (см. “ТМ” №4 за 1981 год), и проект лифта для трассы “Луна — Земля” (см. “ТМ” №4 за 1979 год). Для этой же трассы инженеры Ю.Ф. Авдеев и В.И. Климов разработали и доложили на Гагариноких научных чтениях 1978 года оригинальный проект самодвижущегося космического конвейера, который, будучи однажды построенным и включенным, сможет сколь угодно долго поднимать грузы с Луны в космическое пространство, служа при этом еще и генератором электроэнергии.

Существенно новый принцип массового выхода в- космос положил в основу своего проекта Общепланетного транспортного средства (ОТО) гомельский инженер А. Юницкий (см. “ТМ” №6 за 1982 год). Многочисленные отклики читателей подтверждают принципиальную осуществимость проекта, единственным недостатком которого является... его грандиозность. Но скорость нарастания прогресса есть величина неизвестная, и то, что сейчас кажется нам выходящим за границы разумности, может стать в будущем вполне привычным и целесообразным. ... 

В качестве самой крупной реальной задачи для ТКС конца нашего века прогнозируется обеспечение развертывания на стационарной околоземной орбите системы солнечных космических электростанций (КЭС), способных удовлетворить все мировые потребности в электроэнергии ва 2000 год (см. “ТМ” №3 за 1981 год). Как показали исследования С. Гришина и В. Нариманова, в этом случае нужно вывести на стационар 160 КЭС общей мощностью 1,6 млрд. кВт и массой до 10 млн. т, на что ТКС на базе сверхмощных ракет-носителей потребуется до 400 млн. т. топлива. Хотя это количество в сотни раз превышает прогнозные оценки его мирового производства на конец века, сделанные без учета программы создания КЭС, оно все-таки в 4 раза меньше проектной массы ОТС.

Но, кроме транспортной проблемы создания КЭС, остается очень сложной проблема передачи вырабатываемой ими электроэнергии, преобразованной а СВЧ-излучение, на Землю, связанная, в частности, с необходимость” отчуждения для приемных преобразующих сооружений (антенн) огромных наземных площадей и экологической опасностью. И здесь ОТС смогло бы послужить решением проблемы, аккумулируя в своих бесконечных лентах-маховиках анергию при выходах в космос и отдавая ее в единую энергетическую систему Земли при возвращениях.

А нужно ли городить всю грандиозную систему КЭС, улавливать солнечную энергию и преобразовывать ее в электричество, когда природа сама извечно осуществляет этот процесс в ионосфере Земли в гораздо больших масштабах? Задавшись этим вопросом, советский ученый П. Полетавкин нашел оригинальный путь использования коротковолнового излучения Солнца, поглощаемого и преобразуемого в ионосфере Земли в круговой электрический ток силой в 10' А, что соответствует напряжению на “концах” этого естественного МГД-генератора около 2 •10е В и его средней мощности около 1011 кВт. П. Полегавкик разработал принципиальную схему соединения ионосферы с наземными потребителями энергии с помощью искусственно возбуждаемых плазменных столбов, а также специальных иивенторов и контакторов, образующих ионосферные электростанции (ИЭС). Если взять у ионосферы только десятую часть постоянно генерируемой в ней мощности, то мощность ИЭС на порядок превысит 'проектную мощность системы КЭС при неизмеримо меньших материальных затратах. Основной проблемой для нового способа использования космической энергии, как справедливо отмечает автор, является создание проводников, соединяющих нагрузку на Земле с ионосферой. ...

НА ПУТИ К КОСМИЧЕСКОМУ ЛИФТУ

Гелий Салахутдинов, кандидат технических наук

 В статье астраханского доцента Г. Полякова “Трасса “Земля—Луна” (“ТМ”, № 4 за 1979 год) говорилось о принципиальной возможности создания космического троса, соединяющего Луну с ближайшими к вей точками Лагранжа и служащего основой грузового лифта. Но масса более миллиона тонн, которую как минимум должен иметь этот трос, оставляет описанный проект в числе неосуществимых для нашего века.

Тем интереснее будет узнать, что проведенные недавно исследования ряда ученых показывают — подобный трос можно создать и при современном уровне науки и техники. Правда, для использования не в качестве лифта, а своеобразного якоря, удерживающего космический аппарат над центром обратной стороны Луны. Уже сейчас есть материалы, вполне подходящие для изготовления космического проса — например, графито-эпоксидные. При плотности р =1,660 г/см3 их прочность составляет р=12 700 кг/см2, что более чем вдвое превосходит удельную прочность лучших сталей. Из них-то и можно сделать 70 000-километровый трос, соединяющий обратную сторону Луны с космическим аппаратом, покоящимся в точке Лагранжа Ьа.

Поперечное сечение этого троса согласно расчетам должно изменяться по экспоненциальному закону — чем выше, тем больше. Его “верхушка” будет в 80 раз толще основания.

Разработанный проект может быть реализован с помощью, например, существующей ракеты-носителя среднего класса, способной доставить в требуемую точку полезный груз массой 3900 кг. При атом космический аппарат будет иметь массу 8772 кг, а трос — всего 122 кг.

Трос наматывается на катушку диаметром около 3 м и размещается на борту космического аппарата, который выводится на орбиту высотой 2000 км над обратной стороной Луны, в район, лежащий под точкой 1.2. Начинается разматывание троса. Сперва его спускают к Луне с помощью небольшого' ракетного двигателя, работающего на сжатом газе, а после того как гравитационное поле станет заметным, он начнет попросту падать, правда, довольно медленно, в течение нескольких недель. Как только трос достигнет поверхности Луны, можно приступать к поднятию космического аппарата до проектной высоты 70 000 км. Там он и будет висеть как бы на привязи, совершая плавные колебательные движения. Между прочим, этот аппарат, не требуя каких-либо специальных систем ориентации, обеспечит практически постоянную радиосвязь между Землей и обратной стороной Луны.

... 

Разумеется, описанный проект требует еще немало дополнительных исследований. Но поскольку доказано, что технические возможности создания "космического троса" есть, то, как только появится необходимость в его реализации, за новыми исследованиями дело не станет.

 

Интервью с А.Кларком

….

— Какие у Вас увлечения, кроме научной фантастики?

— У меня несколько хобби, но все они стали либо профессией, либо бизнесом, так что вернее сказать, что у меня вообще нет хобби. Например, мальчиком я интересовался звездами, строил маленькие телескопы, потом телескопы побольше, даже 20-см рефлектор. Мое увлечение астрономией стало в конце концов почти профессией: в основе моих книг лежит именно эта наука. Затем я заинтересовался глубинным нырянием, подводными исследованиями, и это привело меня на остров Теперь у меня подводный бизнес для туристов. Фотография также была моим хобби, но множество своих снимков я использовал в книгах. Пожалуй, единственное настоящее хобби — это настольный теннис. На пинг-понге я пока не зарабатываю.

— Что Вы можете рассказать о подводном мире?

— Я начал интересоваться подводными исследованиями в силу своего интереса к астрономии. Это звучит довольно странно, но еще 25 лет назад я понял, что под водой можно воссоздать ощущение невесомости, характерное для пребывания в космосе. Поэтому начал заниматься нырянием, чтобы почувствовать, что значит не иметь веса. И это привело меня к исследованиям Большого Австралийского Рифа и Индийского океана здесь, на острове. Море — это чужой мир, полный странных неведомых существ и очень интересный для исследователя.

— Страна, в которой Вы сейчас живете, имеет очень богатое, прошлое, богатую историю, культуру. Вы наверняка много ездили по стране, изучали ее. Используете ли Вы эти впечатления, знания в своих произведениях?

— Я живу в Шри-Ланке уже более 20 лет. И сейчас только здесь. Вот уже почти два года, как я не покидал острова. Мне никуда не хочется уезжать, здесь я вполне счастлив и чувствую себя дома. Я путешествовал по стране. У этой страны удивительная, чарующая история, насчитывающая 2500 лет. Я много писал о ней а своих книгах, и в последней — "Фонтаны рая" — действие происходит только в Шри-Ланке. Основное действие разворачивается на Пике Адама, Священной горе, на самой вершине которой есть храм. В гору вьется огромная лестница протяженностью 5 км. В своей книге я использовал много исторических моментов в качестве основы романа, хотя многое и изменял.

— Любите ли Вы путешествовать?

— Я много путешествовал, читал лекции в США, был на многих международных конференциях. Раньше мне это нравилось, но сейчас мне уже не хочется путешествовать, возможно, потому, что старею. Мне никуда не хочется уезжать из Шри-Ланки, но я допускаю, что если опять начну путешествовать, то буду снова получать огромное удовольствие. Начать — вот основная проблема.

— Собираетесь ли Вы посетить Советский Союз?

— Конечно, я хотел бы побывать в Советском Союзе. У меня там много друзей. Хотел бы встретиться с Юрием Арцутановым, у которого я взял идею для последней книги. Впрочем, ко мне приезжает так много людей, что, сидя здесь, я вижусь со всеми.

— Где Вы хотели бы побывать в Советском Союзе?

— В первую очередь в Звездном городке. Хотелось бы встретиться с астрономами, с космонавтами, со многими из которых я познакомился на международных конференциях. Приятно было бы посетить ваши крупные обсерватории, а также побывать на месте падения Великого Сибирского (Тунгусского) метеорита. Впрочем, я не так уж много знаю о Советском Союзе.

— Что Вы думаете о Тунгусском метеорите?

— Я читал довольно много об этом явлении. Уверен, что это была комета или очень большой метеорит. Но есть нечто таинственное и непонятное — огромное тепловое излучение, которое по мощности можно сравнить только со взрывом атомной бомбы. Тем не менее я весьма сомневаюсь в том, что это был космический корабль, который взорвался.

— Кстати, каково Ваше мнение о НЛО и инопланетянах, которые якобы нас посещают?

— Я очень скептически отношусь к рассказам о НЛО. В небе происходят, разумеется, странные явления, еще не изученные людьми; астрономические, метеорологические... Я не верю, что у нас были посетители из космоса, по крайней мере за последнее время. Вполне возможно, что сотни тысяч лет назад на Землю прилетали пришельцы из космоса. Они могут прилететь назавтра, могут приземлиться в моем саду -Что я буду делать? Естественно, я буду очень осторожен, так как в одном я абсолютно уверен, любые пришельцы из космоса даже отдаленно не будут напоминать людей. Люди, я полагаю, живут только на нашей планете. На других планетах разумные существа совершенно другие. И людям будет очень трудно с ними общаться. Мы не можем даже установить достаточно хорошего контакта с дельфинами и обезьянами, которые во многом ближе нам, чем любые пришельцы из космоса. Поэтому, прежде чем приблизиться к пришельцам, я скорее всего сначала посмотрел бы на них в телескоп, издали.

— Наконец, что Вы хотели бы сказать советским читателям?

— Был бы рад узнать, что им нравятся мри книги. Хочу пожелать советским людям всего самого лучшего. Надеюсь когда-нибудь побывать в вашей стране.

Л когда этот номер “ТМ” уже находился в производстве, мы получили от Артура Кларка письмо В конверт была вложена желтоватая нить из тончайших скрученных волокон.

“Эта нить - самая прочная на свете Она не разорвется под собственной тяжестью, если ее спустить с высоты 200 км, — пишет Кларк. — Как видите, на пути к космическому лифту есть первые успехи”.

Далее в письме говорилось:

“Мне хотелось бы передать читателям “Техники — молодежи” самые лучшие пожелания Надеюсь, им понравился мой роман К. сожалению, я не могу прочитать его на русском языке, но мне очень нравятся иллюстрации Я считаю, что они вполне соответствуют духу романа.

В последние годы интерес к космическому лифту чрезвычайно возрос На конгрессе Международной астронавтической федерации (Мюнхен, сентябрь 1979 г.) я выступил с сообщением “Космический лифт: мысленный эксперимент или ключ к вселенной?”, а затем имел удовольствие повторить его в Королевском научном обществе с гой самой кафедры, с которой выступали Дэви, Фарадеи и другие выдающиеся ученые А всего через несколько месяцев после опубликования “Фонтанов рая” появился еще один роман о космическом лифте, “Паутинка между мирами”, принадлежащий перу выдающегося инженера Чарльза Шеффильда. президента Американский астронавтической ассоциации.

Так или иначе время практического воплощения идеи космического лифта подошло И, возможно, это произойдет быстрее, чем мы думаем.”

 

назад

Hosted by uCoz