Здесь, в Калифорнийском технологическом университете, у нас есть несколько историй, описывающих концепцию космического лифта. Они предназначены для облегчения доставки объектов с Земли в космос. Пока что это оказалось технически или экономически неосуществимым, поскольку ни один материал не является достаточно прочным, чтобы поддерживать конструкцию пассивно, и слишком энергозатратным, чтобы поддерживать ее активно.
Однако это может быть более жизнеспособным на других планетах, таких как Луна. Но как насчет более удаленных миров? Команда студентов из Университета Колорадо в Колорадо-Спрингс рассмотрела вариант использования космического лифта на Церере и обнаружила, что это можно сделать с помощью существующих технологий. Результаты исследования опубликованы в журнале "Региональные студенческие конференции 2024".
Прежде чем мы обсудим, зачем кому-то понадобилось устанавливать космический лифт на Церере, давайте сначала рассмотрим технологии, которые сделали бы это возможным. Конструкция каждого космического лифта состоит из трех различных компонентов: якоря, троса и противовеса. Для каждого из них потребуются свои технологии.
Устройство якоря достаточно простое; именно так система взаимодействует с Ceres. Поверхность Ceres в основном сделана из глины, которая относительно удобна для технологии крепления. К счастью, усилие, которое должен выдерживать якорь, составляет всего около 300 Н, что намного ниже, чем на Земле, учитывая небольшую массу Цереры.
Для других миссий уже существуют технологии закрепления на астероидах, которые могут обеспечить сопротивление силе притяжения до 500 Н, поэтому установка якоря на Церере не должна представлять реальной проблемы.
Технологии, применяемые на Земле, не дотягивают до троса — ни один известный науке материал не может противостоять силам, воздействующим на трос космического лифта с пассивным управлением, когда он привязан к Земле. Однако самое близкое, к чему мы можем приблизиться, - то, что энтузиасты космических лифтов называют чуть ли не святым граалем, - это углеродные нанотрубки.
В анализе космического лифта на Церере они снова вышли вперед. Однако, при проектировании любого космического лифта на Церере по-прежнему будет присутствовать ограничение, связанное с физическим использованием длинного троса.
Противовес намного проще, поскольку он может представлять собой просто большую тупую массу. Однако его масса пропорциональна необходимой длине кабеля — чем больше масса, тем короче кабель. Таким образом, выбор между более тяжелым противовесом и более коротким кабелем является еще одним конструктивным соображением при рассмотрении этих систем.
Расчеты команды показывают, что при еще небольшом технологическом развитии все три основные системы могут быть готовы к установке на самой Церере. Но какими преимуществами это обладает? Это может быть полезно в качестве отправной точки для доступа к другим астероидам в поясе астероидов.
Кроме того, вода находится относительно близко к поверхности Цереры, что полезно для всех видов исследований, проводимых человеком, как в качестве ракетного топлива, так и в качестве биологических систем. Кроме того, она идеально подходит для быстрой доставки материалов на Землю, используя Юпитер в качестве вспомогательного гравитационного средства.
Но прежде чем она сможет обеспечить какие-либо из этих преимуществ, кому-то придется за это заплатить. Общая стоимость системы оценивается примерно в 5,2 миллиарда долларов, что не так уж далеко от масштабных проектов по исследованию космоса. Но больше, чем большинство стран, вероятно, готовы вложиться в грандиозный инфраструктурный проект, который еще не доказал свою выгоду.
Так что пока что любой космический лифт останется в области научной фантастики. Но подобные исследования и другие текущие технологические усовершенствования - это то, как мы в конечном итоге будем продвигаться к этому будущему. Будь то космический лифт на Церере, на Луне или какая-то другая инновационная технология запуска, когда-нибудь людям понадобится лучший способ покинуть Землю, а не сжигать мертвые живые организмы. Будем надеяться, что этот день наступит скорее раньше, чем позже.
