На сайте PipPip.ru Вы найдете много интересного из мира автомобилей. Новости автопрома и автоспорта, тест-драйвы и тюнинг авто, полезные советы и статьи. Добро пожаловать!

Возможен ли космический лифт в реальности: что говорит наука

0
navigator-shop.ru

В Интернете появилось видео, где объяснили, возможен ли лифт в космос

Возможен ли космический лифт в реальности: что говорит наука

Орбитальный, или космический лифт — это такая гипотетически существующая в умах фантастов конструкция, орбита которой простирается высоко над поверхностью Земли. Считается, что если подобный лифт будет реализован, по нему можно будет отправлять в космос грузы с гораздо меньшими затратами, чем это делают сейчас на ракетах.

Но такая ли это фантастическая идея? Ведь впервые в 1895 году ее высказал отец теоретической космонавтики Константин Циолковский , а детали подобной конструкции прорабатывал и примерял на реальность советский инженер, теоретик идеи космического лифта Юрий Арцутанов .

Возможен ли космический лифт в реальности: что говорит наука

Существуют ли материалы, из которых можно построить сооружение такой высоты?

Возможен ли космический лифт в реальности: что говорит наука

С другой стороны, по мере того как вы будете приближаться к космическому пространству, гравитация станет ослабевать, а центробежная сила — увеличиваться, поэтому трос, натянутый в невесомости, будет испытывать более высокие нагрузки. В результате этого центральная точка конструкции будет испытывать наибольшие, колоссальные нагрузки на растяжение.

Усилие, воспринимаемое тросом, можно рассчитать по следующей формуле, приведенной в видео, где «G» — гравитационная постоянная, «M» — масса Земли, «ρ (low)» — плотность материала троса, «R» — радиус Земли, «Rg» — радиус стационарной орбиты.

Возможен ли космический лифт в реальности: что говорит наука

В видео подсчитано, какой из доступных материалов мог бы выдержать эту силу. В качестве примера предлагается стальной трос с плотностью порядка 7900 килограммов на кубический метр, подставляется в значение «ρ», …

Итого после вычислений получается, что максимальное напряжение при натяжении составляет 382 Гига Паскаль. Это в 240 раз выше прочности стали.

Возможен ли космический лифт в реальности: что говорит наука

Однако материалу с меньшей плотностью, чем у стали, требуется меньшее растягивающее напряжение. Кроме того, трос можно сделать тоньше, поскольку он будет испытывать минимальные силы вблизи поверхности Земли или у противовесов.

Возможен ли космический лифт в реальности: что говорит наука

Предположим, что самая тонкая часть троса составляет 5 мм.

Возможен ли космический лифт в реальности: что говорит наука

Далее рассчитаем диаметр самой толстой части. Если используется сталь, диаметр самой толстой части составит 1,76×1054 метра. Поскольку известный размер наблюдаемой Вселенной составляет 8,8×1026 метров, теоретически требуется стальной трос диаметром большей толщины, чем Вселенная. Это означает, что построить лифт с применением стали точно невозможно. Тем не менее даже сегодня существуют другие материалы, гораздо более прочные, но при этом обладающие низкой плотностью.

Возможен ли космический лифт в реальности: что говорит наука

Итого на сегодняшний момент подсчитано, что толщина троса из композитного материала, например из углеродного волокна, составит 170 метров, а из кевларового волокна — 80 метров, но сделать кевларовое волокно толщиной 80 метров технологически невозможно как с технической, так и с экономической точки зрения.

Смотрите также

Возможен ли космический лифт в реальности: что говорит наука
 
В режиме онлайн: 13 лучших космических выставок в мире

Возможен ли космический лифт в реальности: что говорит наука

Таким образом, ответ на вопрос «Существуют ли материалы для создания космического лифта?» однозначный — НЕТ, НЕ СУЩЕСТВУЮТ!

Возможен ли космический лифт в реальности: что говорит наука

Но это не может быть невозможно в будущем. Уже сегодня есть перспективные наработки, например, одним из таких материалов будущего, которые могли бы вынести на своих плечах столь титанический проект, являются углеродные нанотрубки (УНТ).

Возможен ли космический лифт в реальности: что говорит наука

Прочность углеродных нанотрубок поразительна: одно из исследований показало, что максимальное растягивающее напряжение достигает 130 гигапаскалей, а плотность составляет всего 1300 килограммов на кубический метр. И, вроде как, японцы на данный момент являются пионерами в проведении разработок в этом направлении. Однако пока остается много инженерных проблем для практического применения углеродных нанотрубок. И об их практическом применении можно будет говорить лишь после очень долгих тестов и доработок.

Обложка:

Источник

Оставьте ответ

Ваш электронный адрес не будет опубликован.

6 + один =

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

a064bee0067f6766
Перейти к верхней панели