ИСТИНА

Мысль о возможности создания постоянной транспортной магистрали, связывающей поверхность Земли с ближним космосом, была высказана К.Э.Циолковским в конце 19-го века. Более полувека понадобилось, чтобы эта мысль трансформировалась в идею конструкции, не опирающейся на Землю, а прикрепленной к Земле и удерживаемой над ней центробежной силой. Такая конструкция, названная космическим лифтом (КЛ), будучи реализованной, будет являться постоянно действующей транспортной магистралью между поверхностью Земли и ближним космосом, обеспечивающей перемещение грузов в обоих направлениях при: а) отсутствии расхода рабочего тела; b) уменьшении затрат энергии на доставку груза на орбиту за счет использования энергии вращения Земли, отсутствия необходимости поднимать вместе с полезным грузом рабочее тело и возможности использовать энергию, получаемую при спуске груза с орбиты (рекуперации энергии); c) исключении загрязнения атмосферы и засорения космического пространства. Кроме того, эта же конструкция может обеспечить постоянную базу для развертывания научной и производственной деятельности в околоземном пространстве, мониторинга в постоянных условиях земной поверхности и космоса, даст возможность использования для земных нужд ресурсов ближнего космоса. Основными элементами КЛ являются: несущая конструкция в виде сверхдлинного (длиной не менее 60000 км) троса переменного по длине сечения, из сверхпрочного материала с разрывной длиной более 1000 км, транспортирующая система в виде продольной опорной конструкции и транспортных вагонеток (кабин), энергетическая система с внешними или локальными источниками энергии, некоторое количество жестких каркасных элементов для организации постоянных производственных мест и эксплуатационных секций. В настоящее время практически единственной, широко обсуждаемой моделью КЛ является предложенная B.Edwards’ом концепция легкого КЛ, основными чертами которой являются: a) тонкая лента из сверхпрочного материала, совмещающая несущую функцию и функцию опоры для транспортных элементов в виде автономных кабин, движущихся по этой ленте, и b) передача энергии к кабинам с Земли по лазерному лучу. Нетрудно видеть, что практически единственным достоинством такой упрощенной системы являются довольно-таки иллюзорная простота и относительная дешевизна ее реализации. В то же время очевидны существенные ограничения ее функциональных возможностей, например, очень затруднена возможность организации двустороннего грузопотока, практически исключена возможность рекуперации энергии, кроме того такую ленту, работающую практически на пределе своей несущей способности, очень трудно использовать как базу для другой, не транспортной, деятельности. В данном сообщении предлагается другая, альтернативная, концепция построения КЛ, названная нагруженным космическим лифтом и позволяющая в принципе реализовать все его функциональные возможности. Ее главные отличительные черты: a) несущая конструкция в виде гиперболоидальных секций, образованных круговыми шпангоутами, связанными сверхпрочными нитями, b) наличие отделенной от несущей конструкции опорной транспортной системы, образованной двумя движущимися тросами и допускающей двустороннее движение транспортных элементов, c) локальные источники энергии в виде солнечных батарей, d) возможность размещения на шпангоутах дополнительных каркасных элементов для повышения функциональных свойств лифта, e) улучшение эксплуатационных свойств конструкции. Данная концепция предполагает использование КЛ не только для полномасштабных транспортных операций, но и как платформы для разнообразной научной и производственной деятельности, возможность передачи энергии по проводам между отдельными частями космического лифта, а также между лифтом и Землей и, соответственно, возможность рекуперации энергии в процессе транспортных операций, упрощение текущего контроля состояния конструкции, возможность оперативного устранения дефектов и ремонта небольших повреждений, возможность управления изгибными и крутильными движениями КЛ за счет дифференцированного управления натяжением отдельных волокон. В отличие от легкого лифта данная конструкция имеет большую массу, достигающую сотен тысяч тонн. Реализация ее потребует многих усилий и больших затрат. Нужно будет осуществить научный поиск в ряде направлений, разработать новые технологии. Поэтому разумным путем достижения конечной цели может быть подход последовательного продвижения к ней в рамках общей стратегии космических исследований с организацией широкого международного взаимодействия.