Представлена концепція космічного ліфта, який можна зробити з наявних матеріалів, і він не впаде під власною вагою. Дослідники розробили форму тросів, які справляються з колосальною напругою — і готові простягнути трасу на Місяць.
Ідея космічного ліфта виникла ще 1800-х роках, але останнім часом отримала нових прихильників завдяки появі нових надміцних матеріалів. Вони необхідні, щоб гігантська конструкція витримала власну вагу, а також вібрації та напруги, що виникають при транспортуванні. Японська Obayashi Corporation обіцяла створити повноцінний ліфт до 2050 року. Але дослідники впевнені, що реалізувати концепцію можливо раніше і при цьому набагато масштабніше — просто починати будувати треба не з поверхні Землі, а з геостаціонарної орбіти.
У статті, опублікованій на ArXiv, Зефір Пеньор та Емілі Сендфорд описали ліфт Spaceline, який з'єднає орбіту Землі та поверхню Місяця. Концепція заснована на вже наявних у розпорядженні людства технологіях. Трос для транспортування капсул на Місяць, тобто приблизно на 384 000 км, дослідники пропонують створити з вуглецевих нанотрубок.
Науковці розробили особливу форму з потовщенням в середній частині, яка, за їхніми розрахунками, буде краще протистояти напрузі та деформацій.
Такий підхід вирішує одну з традиційних проблем космічних ліфтів — колосальна вага конструкції. Зазвичай, щоб стабілізувати її, в проектах пропонують гігантську противагу, винесену за межі геостаціонарної орбіти. Відцентрова сила натягує кабель, але водночас породжує величезні напруги в конструкції.
Пеньор та Сендфорд пропонують прибрати з рівняння найсерйозніше обмеження — земну гравітацію. Для транспортування вантажів та пасажирів на Місяць їх треба буде доставити на геостаціонарну орбіту, а потім відправити по тросу з вуглецевих нанотрубок на поверхню супутника, де сила тяжіння в шість разів менше.
Сенс ліфта — радикальне зниження ціни доставлення вантажів на супутник Землі. Вартість самого ліфта він не називає, але при цьому впевнений, що з економічної точки зору це найреальніший спосіб розгорнути велику місячну колонію.
«Лінія стає частиною інфраструктури, нагадує ранню залізну дорогу. Транспортування людей та вантажів по ній набагато простіше, ніж подорож в глибокому космосі», пояснив Пеньор в інтерв'ю Futurism.
Японці з Obayashi розрахували, що за допомогою ліфта доставлення вантажів на орбіту стане дешевше приблизно в 100 разів. Можна очікувати, що в разі подорожі на Місяць, економія буде ще більш значною.
Вчений також зазначає, що вуглецеві нанотрубки — лише одне з можливих рішень. Зараз їх виробляють лише в лабораторних умовах. Очевидно, що для космічного троса будуть потрібні промислові масштаби, і в остаточному підсумку виграє матеріал, виробництво якого буде налагоджено найраніше. Пеньор каже, що в ряді розрахунків орієнтувався на надміцний полімер Dyneema, який вже використовується в тросах для альпіністів, і він виявляв себе «відмінно».
Поки, втім, навіть скромні демонстраційні проекти космічних ліфтів провалюються. Одну з таких конструкцій, виготовлену японськими вченими, запускали на МКС. Два мікросупутники стандарту Cubesat були з'єднані 10-метровим кабелем, по якому переміщалася «вагонетка» розміром в декілька сантиметрів. На жаль, роботу системи відстежити не вдалося через технічні неполадки.
