Космическият асансьор тръгва до 2080 година

Идеята за космически асансьор вълнува човешките умове от много години. За нейно начало може да се смята моментът, когато през 1895 г. руският учен Константин Циолковски първи формулира понятието и концепцията.

Вдъхновен от наскоро построената Айфелова кула, той описва съоръжение, което тръгва от нивото на земята и стига до геостационарна орбита. Възвисяваща се на 36 000 километра над екватора и следвайки посоката на въртенето на Земята, в крайна точка с орбитален период едно денонощие, тази конструкция би се съхранила във фиксирано положение.

По-подробни предложения се появяват в средата и края на ХХ век, в началото на космическата надпревара и във времето, когато пилотираните полети на земна орбита стават все по-обичайни събития. Издигат се надежди, че космическият асансьор ще съкрати рязко разходите за излизане на орбита и ще направи революция в достъпа до околоземното космическо пространство и към Луната, Марс, че и още по-далече. Но стартовите инвестиции и нивото на необходимите технологии ясно дават да се разбере, че такъв проект е нецелесъобразен, затова му отреждат място в областта на научната фантастика.

В първите десетилетия на XXI век към концепцията се подхожда по-сериозно, тъй тато вече има технологии по създаването на материали от нанотръбички. Тези цилиндрични структури с диаметър от един до няколко десетки нанометра може да се „сплетат” в нишки с неограничена дължина. Освен това този материал притежава достатъчно висока здравина и ниска плътност, необходими за създаването на кабел за космическия лифт.

Ограничението е в друго – засега въглеродните нанотръби се произвеждат в малки обеми. Не стигат нито за един кабел до небето. През 2004 г. рекордната дължина на едностенните нанотръби е била само 0,4 сантиметра, през 2006-а учените успяват да удължат наноизделието до 7 милиметра. През 2008 г. успяват да оплетат от нанотръби „килим” с дължина 185 см и ширина 92 см. Тази технология е доста перспективна, но са необходими по-нататъшни изследвания, които да усъвършенстват производствения процес.

Все пак учени от цял свят продължават да разработват идеята за космически асансьор. Така японците в началото на 2012 г. обявяват планове да построят асансьор до Космоса, в края на същата година за подобно намерение съобщават и американците. През 2013 г. медиите си спомнят за руските корени на космическия лифт и заговарят за асансьор до Луната. Кога тези изглеждащи луди идеи ще станат реалност?

Ако се опираме на принципите на футурологията и отчитаме досегашното финансиране на научната дейност, то може доста точно да се прогнозират научните открития, примерното създаване на опитен образец и внедряването на технологиите в масово производство. Така например вече над 40 години работи законът на Мур в електрониката.

Футуролозите твърдят, като се опират на факти, научни постижения и тенденции, че ще са необходими няколко десетилетия изследвания за разработката на нови процеси на синтез на въглеродните нанотръби. Подобно откритие ще се случи ориентировъчно към 40-те години и ще извърши революция в областта на машиностроенето и строителството.

С възможността да сплита миниатюрните нанотръби в по-дълги нишки човечеството ще получи материали с висока здравина (стотици пъти по-здрави от стоманата и десетки – от кевлара). Освен много други сфери на приложение, ще стане достъпна и технологията за изработване на космически асансьор.

Да си представим, че изискваната здравина е постигната, какво остава? Остават проблемите с проектирането. Например трябва да се реши как ще се неутрализират опасните вибрации в кабела, предизвикани от гравитационното привличане на Луната и Слънцето, заедно с налягането, възникващо от поривите на слънчевия вятър.

Основните правни и финансови трудности също трябва да се преодолеят. Изискват се нови международни споразумения по безопасност на полетите, авиационна безопасност и изплащане на компенсации при нещастни случаи или терористични инциденти. Работата на застрахователния механизъм предизвиква особена загриженост, като се отчита потенциала на мащабите на катастрофата, ако нещо се обърка. В промеждутъчния период ще бъдат построени по-малки по размер експериментални съоръжения, демонстриращи основните концепции на по-ниски височини.

В края на 70-те години, след 15 години активно строителство, космическият асансьор, простиращ се от повърхността на Земята до геостационарна орбита, ще стане напълно работоспособен. Строителният процес ще включва разполагането на космически апарати във фиксирано положение на височина 35 786 километра над екватора, след това ще бъде спуснат постепенно разширяващ се към Земята проводник. Той ще бъде прокаран над тази точка – на височина над 47 000 километра, където няма да му влияе силата на земното привличане. Кабелът ще разполага с голяма противотежест, която ще позволи проводникът да се държи изпънат. „Опорната точка” и мястото на наземната станция на космическия асансьор по-скоро ще бъдат във Френска Гвиана, Централна Африка, Шри Ланка или Индонезия.

Както и повечето видове транспорт и инфраструктури в края на XXI век, космическият асансьор ще се управлява от системи и програми на базата на изкуствен интелект. Те ще следят комплексно всички части на конструкцията и ще поддържат нейната изправност и работоспособност. В случай на необходимост от отстраняване на проблеми в кабелната мрежа или други компоненти на асансьора по цялата дължина ще може да се изпращат роботи.

Космическият асансьор ще промени космическата индустрия – хора и товари ще бъдат доставяни на орбита със значително по-ниски разходи в сравнение с традиционните ракети носители. Над 1000 тона материали ще могат да се издигнат в безвъздушното пространство за един ден с асансьора, което е повече от теглото на Международната космическа станция, за строителството на която са били необходими над десет години.

При излизане от атмосферата и достигане на ниска околоземна орбита между 160 и 2000 километра кораб с товар или пътници може да се отдели на собствена орбита около Земята. Освен това те може да напуснат геосинхронна орбита (стига да си добавят скорост), за да се отделят от гравитацията на Земята и да продължат пътешествието по-далече, например към Луната или Марс.

След това допълнителни космически асансьори ще функционират извън пределите на Земята – на Луната, Марс и дори в други ъгълчета на Слънчевата система. С развитието на технологиите стойността на нанотръбите ще пада заедно с техническите рискове. Освен това строителството на асансьори ще бъде по-удобно благодарение на ниската гравитация – 0,16 g на Луната и 0,38 g на Марс.

Материалът е публикуван във в. ПРЕСА