Космічний ліфт: матеріал завтовшки в один атом може повністю змінити польоти в космос

Група вчених із Великобританії у своєму новому дослідженні пропонують зробити подорожі в космос набагато дешевшими, екологічнішими та швидшими. Потрібно лише створити космічний ліфт — спеціальний підйомник, за допомогою якого космічна капсула спеціальними тросами доставлятиме людей і вантажі не тільки на орбіту, а й на Місяць і Марс. Для того, щоб ця конструкція витримала всі навантаження, вчені пропонують створювати її з графену — матеріалу завтовшки в один атом. Сам процес створення космічного ліфта може розпочатися вже 2037 року, пише Inverse.

Ідея космічного ліфта не нова. Її ще 1895 року запропонував відомий учений Костянтин Ціолковський. Згідно з його ідеєю, потрібно створити станцію на геостаціонарній орбіті, висотою 36 тисяч км над поверхнею, яка б з'єднувалася системою "тросів", якими можна було б доставляти вантажі та людей у космос.

Космічний ліфт із графену

Через 127 років група вчених із Великобританії пропонує за допомогою надматеріалу — графену — створити подібну конструкцію, яка буде транспортною мережею між поверхнею Землі й орбітою, а потім її можливості можна розширити до доставки вантажів і людей на Місяць та Марс за допомогою спеціальних капсул.

За словами автора дослідження Адріана Ніксона, графен дозволить створити дуже міцну конструкцію, і його виробництво не коштуватиме великих грошей. Принаймні доставка вантажів і людей у космос коштуватиме дешевше, ніж якщо використати нинішні ракети, які, до того ж, забруднюють атмосферу.

За словами Ніксона, спеціальні капсули рухатимуться тросами з графена в космос, щоб доставити вантажі або людей. Ці капсули можуть отримувати енергію від Сонця або ядерних реакторів або енергія передаватиметься безпосередньо із Землі.

Дешево та щодня в космос

"За допомогою цього космічного ліфта можна значно здешевити доставку вантажів у космос. А ще можна буде будувати ракети й космічні станції прямо в космосі, адже всі матеріали будуть доставлені туди і не буде потреби все створювати на Землі. Наприклад, зараз вартість запуску одного кілограма корисного навантаження в космос за допомогою сучасних ракет становить від 1400 до 2700 доларів США. Але за допомогою космічного ліфта вартість доставки впаде до рекордних 114 доларів", — каже Ніксон.

За словами вченого, космічний ліфт зможе працювати щодня, а не так, як це роблять ракети, яким потрібен певний час для здійснення запуску.

Одним із матеріалів, з яких можна створити міцний космічний ліфт, деякий час вважалися вуглецеві нанотрубки. Але вчені з'ясували, що, незважаючи на величезну міцність, згодом цей матеріал може зношуватися. Тому зараз учені пропонують створити трос для космічного ліфта з графену — надматеріалу, який також ґрунтується на вуглеці. Графен — це двомірний матеріал, який складається всього з одного шару атомів, розташованих у гексагональних ґратчастих структурах. Вважається, що графен у сотні разів міцніший за сталь.

"Ми вивчили як потенційних кандидатів на матеріал для космічного троса три варіанти: вуглецеві нанотрубки, графен і гексагональний нітрид бору. Це ще один двомірний матеріал, майже такий самий міцний, як графен. Але саме графен нам здається ідеальним кандидатом із багатьох причин. Ми вважаємо, що будівництво космічного ліфта коштуватиме 3,6 млрд доларів, і вже є компанії, які можуть розпочати будівництво у 2037 році", — каже Ніксон.

За словами вченого, нова космічна транспортна система дозволить мандрувати в космос хоч щодня. Швидкість підйому капсули в космос складатиме приблизно 7,76 км/с. За допомогою космічного ліфта можна буде доставляти вантажі та людей на Місяць і Марс. Згідно з прогнозами, так подорож на Марс скоротиться з кількох років до, за найоптимістичнішими прогнозами, 61 дня. Але найголовніше, подорож на Марс можна буде здійснювати щодня, а не кожні 26 місяців. Космічний ліфт також дозволить створювати космічні станції на відстані від 30 тисяч до 1,5 млн км від Землі та набагато далі.

"Космічний ліфт — це не наукова фантастика, це вже реальність найближчого майбутнього. Я дуже сподіваюся на те, що цей проєкт отримає необхідні інвестиції. Тільки уявіть, цей космічний ліфт ми зможемо побачити ще за нашого життя", — говорить Ніксон.