Космический лифт: материал толщиной в один атом может полностью изменить полеты в космос
Путешествия в космос, не только на орбиту, но и на Луну и Марс, вскоре могут стать обыденным событием.
Группа ученых из Великобритании в своем новом исследовании предлагают сделать путешествия в космос намного дешевле, экологичнее и быстрее. Нужно лишь создать космический лифт – специальный подъемник, с помощью которого космическая капсула по специальным тросам будет доставлять людей и грузы не только на орбиту, но и на Луну и Марс. Для того, чтобы эта конструкция выдержала все нагрузки, ученые предлагают создавать ее из графена – материала толщиной в один атом. Сам процесс создания космического лифта может начаться уже в 2037 году, пишет Inverse.
Идея космического лифта не нова. Ее еще в 1895 году предложил известный ученый Константин Циолковский. Согласно его идее, нужно создать станцию на геостационарной орбите, высотой в 36 тысяч км над поверхностью, которая бы соединялась системой "тросов", по которым можно было бы доставлять грузы и людей в космос.
Космический лифт из графена
Через 127 лет группа ученых из Великобритании предлагает с помощью сверхматериала – графена, создать подобную конструкцию, которая будет транспортной сетью между поверхностью Земли и орбитой, а затем ее возможности можно расширить до доставки грузов и людей на Луну и Марс с помощью специальных капсул.
По словам автора исследования Адриана Никсона, графен позволит создать очень прочную конструкцию и его производство не будет стоить очень больших денег. По крайней мере, доставка грузов и людей в космос будет стоить дешевле, чем если использовать нынешние ракеты, которые к тому же загрязняют атмосферу.
По словам Никсона, специальные капсулы будут двигаться по тросам из графена в космос, чтобы доставить грузы или людей. Эти капсулы могут получать энергию от Солнца или ядерных реакторов, или же энергия будет передаваться напрямую с Земли.
Дешево и каждый день в космос
"С помощью этого космического лифта можно значительно удешевить доставку грузов в космос. А еще можно будет строить ракеты и космические станции прямо в космосе, ведь все материалы будут доставлены туда и не будет необходимости все создавать на Земле. Например, сейчас стоимость запуска одного килограмма полезной нагрузки в космос, с помощью современных ракет, составляет от 1400 до 2700 долларов США. Но с помощью космического лифта стоимость доставки упадет до рекордных 114 долларов", — говорит Никсон.
По словам ученого, космический лифт сможет работать каждый день, а не так как это делают ракеты, которым нужно определенное время для осуществления запуска.
Одним из материалов, из которых можно создать прочный космический лифт некоторое время считались углеродные нанотрубки. Но ученые выяснили, что несмотря на огромную прочность, со временем этот материал может изнашиваться. Поэтому сейчас ученые предлагают создать трос для космического лифта из графена – сверхматериала, который также основан на углероде. Графен – это двухмерный материал, который состоит всего из одного слоя атомов, расположенных в гексагональных решетчатых структурах. Считается, что графен в сотни раз прочнее, чем сталь.
"Мы изучили в качестве потенциальных кандидатов на материл для космического троса три варианта: углеродные нанотрубки, графен и гексагональный нитрид бора. Это еще один двухмерный материал, почти такой же прочный, как графен. Но именно графен нам кажется самым идеальным кандидатом по многим причинам. Мы считаем, что строительство космического лифта обойдется в 3,6 млрд долларов и уже есть компании, которые могут начать строительство в 2037 году", — говорит Никсон.
По словам ученого, новая космическая транспортная система позволит путешествовать в космос хоть каждый день. Скорость подъема капсулы в космос будет составлять примерно 7,76 км/с. С помощью космического лифта можно будет доставлять грузы и людей на Луну и Марс. Согласно прогнозам, таким образом путешествие на Марс сократиться с нескольких лет до, по самым оптимистическим прогнозам, 61 дня. Но самое главное, путешествие на Марс можно будет осуществлять каждый день, а не только каждые 26 месяцев. Космический лифт также позволит создавать космические станции на расстоянии от 30 тысяч до 1,5 млн км от Земли и намного дальше.
"Космический лифт — это не научная фантастика, это уже реальность ближайшего будущего. Я очень надеюсь на то, что этот проект получит необходимые инвестиции. Только представьте, этот космический лифт мы сможет увидеть еще при нашей жизни", — говорит Никсон.