Япония проведет первые испытания концепции космического лифта

4 Сентября 2018, Николай Хижняк 79

Команда японских ученых из Университета Сидзуоки, а также других организаций собирается провести первый эксперимент, связанный с идеей разработки «космического лифта» — устройства, способного в теории соединить Землю и космическую станцию специальным кабелем, что в перспективе позволит открыть новые возможности по доставке полезных грузов, а также людей на низкую околоземную орбиту.

Подобный эксперимент будет проводиться в космосе впервые. Перед тем как ученые приступят к созданию полноценного «космического лифта», им придется решить множество инженерных и научных вопросов, связанных с разработкой специальных, высокопрочных кабелей, с помощью которых космический лифт будет подниматься на орбиту. Эксперимент должен состояться в ближайшие дни.


В его рамках ученые хотят использовать два ультракомпактных спутника-кубсата (размеры 10×10 см), которые выведут на орбиту с помощью ракеты-носителя Н-2В. Спутники будут объединены между собой с помощью 10-метрового стального кабеля, на котором будет установлена импровизированная болванка, выполняющая роль лифта. С помощью этого набора японцы хотят доказать реальность теории «космического лифта».

Суть эксперимента заключается в том, чтобы протянуть тот самый лифт по кабелю, длиной в 10 м. Провод в это время будет находиться в подвешенном состоянии. Кубсаты в свою очередь нужны для того, чтобы удерживать кабель натянутым. «Космический лифт» начнет свой путь по проводу от контейнера, внутри которого ракета-носитель доставит спутники на орбиту.

Следить за перемещениями «космического лифта» можно будет при помощи камер, установленных на спутники. Однако специалисты отмечают, что даже в случае успеха японцы еще не приблизятся к конечной точке реализации проекта «космического лифта».

Запуск ракеты-носителя Н-2В с двумя спутниками на борту запланирован на 11 сентября.

Первым идею космического лифта предложил российский ученый Константин Циолковский еще в XIX веке. Затем, примерно через сотню лет эту тему вновь «поднял» в своем произведении британский писатель-фантаст Артур Кларк. В представлении современных ученых подобное устройство сможет доставлять людей и грузы на орбиту с скоростью до 200 километров в час. Согласно предварительным расчетам, общая длина кабеля полноценного космического лифта будет составлять порядка 96 000 километров. По оценкам японских ученых, проект строительства космического лифта может обойтись казне в 10 триллионов йен, что примерно аналогично стоимости проекта поезда маглева, с помощью которого планируется соединить Токио и Осаку. При этом, отмечают специалисты, стоимость доставки 1 килограмма веса на орбиту с помощью космического лифта оценивается в несколько десятков тысяч йен (или примерно в 1/100 стоимости доставки такого же объема с помощью космического шаттла).

«В теории космический лифт создать вполне реально. Благодаря такой установке в будущем космические путешествия станут доступными для гораздо большего числа желающий», — прокомментировал Йоджи Исикава, один из членов команды будущего эксперимента.

По мнению ученых, самой главной сложностью в реализации идеи космического лифта является разработка подходящего высокопрочного кабеля, по которому этот лифт будет передвигаться. Подобный кабель должен обладать хорошей защитой от высокоэнергитических космических лучей. По словам исследователей, отличным материалом на роль основы для подобного кабеля могут служить углеродные нанотрубки. Еще одной задачей, над которой предстоит подумать, является доставка электроэнергии с Земли на орбиту. Кроме того, придется как-то решить проблемы космического мусора и учесть фактор возможного столкновения с микрометеоритами.

Как думаете, получится реализовать идею? Поделитесь своим мнением в нашем официальном Telegram-чате Hi-News.ru.

Япония проведет первые испытания концепции космического лифта

79 комментариев Оставить свой

  1. AMDRYZEN

    Что интересно уже есть достаточно прочные материалы для того что бы построить лифт на луне и марсе за счёт более низкой гравитации не нужна такая большая прочность и длина кабеля .
    Для луны и марса это годно ,

    Ещё при достаточной длине кабеля с луны можно не только спускать и поднимать грузы но так же забрасывать их в сторону земли , т.е ничего кроме электричества не нужно , и при сильном желание и достаточно средств можно уже начинать ,

    • Z1GA

      AMDRYZEN, По Хайнлайну, лунные колонизаторы запускали грузы в сторону Земли при помощи электромагнитной катапульты. Ей же потом повстанцы бомбили по Земле

      • AMDRYZEN

        Z1GA, Электромагнитной катапультой нельзя поднимать и опускать грузы с орбиты на поверхность ,
        К тому же ускорение смертельна для человека останется только фарш ,даже не вся электроника такое переживёт ,

  2. ZVV

    Длина кабеля 96 000 км? МКС летает на высоте 400 км!

    • Timonius

      ZVV, Тв спутники висят на геостационарной орбите на высоте 36000 км вроде..

    • designer_andrew

      ZVV, Именно что летает. Увы, МКС не может зависнуть на такой высоте (там 90% земной гравитации), иначе кабель в 400 км давно бы сделали :)

  3. evetrov

    а ничего что в этот кабель врежутся спутники на более низких орбитах?

    • provokator

      evetrov, Ничего Потому что под веревку твердь небесную то нужно сверлить огромным сверлом. И все спутники раньше об сверло столкнтся

      • Pyth0n

        provokator, Логично! Но если сверло такое же длинное как и веревка, то веревка в принципе и не нужна, можно будет по спирали сверла подниматься.

        • Z1GA

          Pyth0n, Остриё сверла порежет все покрышки нахрен. Как потом с резаными колесами по космосу кататься?

        • Pyth0n

          Pyth0n, Можно железные колеса сделать, как у паровоза.

    • Prox Vesor

      evetrov, ++, да, вопрос

  4. olgashop

    Япония впереди планеты всей..

    • ELVIS

      olgashop, Подобный эксперимент проводился неоднократно, вот пример:
      lozga.livejournal.com/138353.html

  5. mikastep

    Весь вопрос упирается в вес троса-сила тяжести на Земле даже для очень тонкого и высокопрочного троса будет гигантской .На планетах с меньшей силой тяжести вполне возможен такой лифт .

    • Pendulumtm

      mikastep, Что то я либо один не догоняю темы либо тут только я и Микастеп задумался о весе кабеля и силы притяжения земли. 400 км до менее чувствительного притяжения, не ясно...

  6. Zamza

    Бред, нету такого матерала, который бы выдержал такую длинну. И не предвидится в ближайшем будущем. Удивительно что японцы занимаются такой "фигнёй"....

    • Putnik1964

      Zamza, верно, странный эксперимент...

      Было бы правильно просто свесить с орбиты пустой трос на Землю. Если бы это получилось, тогда есть смысл проверять всё остальное.
      Но понятно что такой трос оборвётся под собственным весом, нет пока подходящего материала.

      • vahtang1961

        Putnik1964, Да там между спутниками 10 или 15 м должно быть. Сам трос из карбоновых нитей. Никто и не пытается протянуть трос длиной 96000 м из-за отсутствия материала с нужными параметрами. Ниппонцы просто проверяют возможность передвижения лифта в космическом пространстве по тросу между космическими аппаратами. С Земли такой лифт поднимать практически невозможно. Лучший кандидат на такие конструкции на данный момент - Луна. Но большие проблемы с подбором материала троса, да и до самой Луны надо долететь, устроить рядом с ней станцию, а затем пытаться от нее опускать какой-либо трос.

        • Pendulumtm

          vahtang1961, Согласен срочно нужна база на луне! там пусть и экспериментят

      • Akibastarec

        Putnik1964, Это если вы задались целью сделать трос одинакового сечения по всей длине. А если набирать из участков разного сечения - у геосинхронного космопорта максимальное, у Земли минимальное, то можно делать хоть сейчас. Хоть из капроновых ниток.

        • Putnik1964

          Akibastarec, оборвётся и при одинаковом сечении, и при переменном.

          Собственно все исходные данные известны (в том числе и по прочности углеродного волокна), формулы тоже известные, Вы можете это проверить.

          Нет пока ещё такого материала, который бы выдержал собственный вес.

    • amd212

      Zamza, Теоретически, если потренироваться, то в дальнейшем на высоту в 3500 км разово можно вывести спутник массой в тонн двадцать и свесить с него трос длиной в три километра . Маленькими ракетками выводить микросаты на низкую орбиту в 500 км, где они в автоматическом режиме смогут цепляться к тросу и подниматься на более высокую орбиту для последующего манёвра (если надо).

      • Putnik1964

        amd212, всего 3 км?

        • Dimus

          Putnik1964, Гражданские самолеты летают на высоте 12км :)
          А лифт нужно тянуть до 80-90км над поверхностью

      • Prox Vesor

        amd212, по этому проекту они не будут тормозить этот в 20тонн?
        общий импульс останется неизменным?

      • Pyth0n

        amd212, Если подниматься по тросу вполне возможно, отнимая импульс от более высоконаходящегося объекта, то спускаться по тросу не получиться и для отдачи импульса нужен будет жесткий "трос" от которого можно будет отталкиваться.

    • matva

      Zamza, Ага! ) Японцы ничего просто так не делают! Точно так же говорили и про их увлечение роботами. Где Япония и где остальные?

  7. fokas.pokas

    96000 км - это необходимая высота, при которой зависшая над Землёй космическая станция своей горизонтальной скоростью сможет преодолевать силу притяжения от веса всей этой конструкции?

    • PROVOCATOR

      fokas.pokas, Большая часть длинны будет противовесом. Станция будет располагаться на геостационарной орбите.

  8. triodpentod

    Не катайтесь на космическом лифте
    habr.com/post/412157/

  9. amd212

    Чем меньше угол вращения тем выше геостационарка. Для Луны Земля селеностационарный объект. Потенциальный лунатик наблюдал бы Землю в одной и той же точке небосвода. Если бы Земля в свою очередь вращалась медленнее и синхронизовалась бы с Луной, их можно бы было связать тросами и кататься туда-сюда на халяву.

  10. Falloutrulezz

    Помню, давно читал смешную фантастику (или фэнтези), там две соседних маленьких обитаемых планетки изредка так близко друг к другу проходили, что соприкасались атмосферами. И по временно смешавшейся в какой- то области атмосфере с одной планеты на другую набегали воздушные пираты! То ли на примитивных винтовых самолетах, то ли на магических дирижаблях, не помню.

  11. nibelung

    "...что в перспективе позволит открыть новые возможности в выводе полезных грузов на низкую околоземную орбиту" ВЫ ЭТО СЕРЬЁЗНО ?
    Лифт ровно также бесполезен для НОО как и суборбитальные ракеты. Нужно понимать, что для ПН на НОО нужна 1-ая космическая скорость, а вовсе не высота над поверхностью Земли в несколько сотен километров. Всё, что лифт доставит на НОО, неминуемо рухнет обратно на Землю, потому что орбитальную скорость лифт имеет лишь на геостационаре.

    • BunnyCat

      nibelung, Ну, можно, например, поднять на лифте до геостационарной, а от туда отцепиться и притормозить на двигателях до НОО. Сработает? ^^

      • Sc-in

        BunnyCat, В ближайшие ХХ лет, едва ли.
        К чему прикреплен лифт на орбите? К спутнику. Значит надо обеспечить его стабильность. Стабильность спутника, с учетом корекции, на ГСО. Соответсвенно длина тросса или о чем там думают.
        Или может планируют пострить башню в несколько десятков км? Тут даже смайлика не подобрать, наверное все разобрали на съемках про Симпсонов.

        • BunnyCat

          Sc-in, Nibelung имел ввиду что если у нас уже есть лифт, и если мы проедем по тросу не до конечной (что на ГСО) а лишь до НОО и там отцепимся - то груз шлепнется назад на Землю (что логично). Я же предложил что нужно просто доехать до конечной, и оттуда уже грузу самостоятельно маневрировать на двигателях на любую орбиту какую вздумается, включая нижнюю опорную (всего-то 2 тормозных импульса). Про материал троса и стабильность это уже другой вопрос ^^

          • amd212

            BunnyCat, Он не шлёпнется, а перейдет на более низкую орбиту соответствующую его "потенциальнокинетической" энергии.
            "Манёвр" для этого ес-но потребуется, но существенно менее затратный.
            Грубо говоря, если надо вывести микросат на орбиту в тысячу км, поднимаем его до двух тысяч км, а оттуда спихиваем вбок. Когда он, гравитационно разгоняясь, упадёт на высоту тысяча двести км, производим торможение и эллиптическую орбиту переводим в круговую.

          • Sc-in

            BunnyCat, Если об ответе от 5 сентября 2018 в 7:57, то "орбитальную скорость лифт имеет лишь на геостационаре." Как и то, стабилизировать точку крепления троса или чего там для лифта, можно лишь там.
            Если на низкой, ещё такое вопрос, а как синхронизировать вращение планеты с точкой крепления.
            Вообщем фантазии без границ. Это хорошо, может быть прорыв, но не в теме лифта

  12. nibelung

    "..подобное устройство сможет доставлять людей и грузы на орбиту с скоростью до 200 километров в час." До геостационара (где из лифта можно будет выйти не рухнув обратно на Землю) 36 тысяч км. Делим этот путь на 200 км в час и получаем времени больше недели. Ах как быстро...

    • tonik

      nibelung, Зато дёшево..

    • hecubah

      nibelung, Просто автор ошибся с размерами кабеля, 20 экскурсия на орбиту - бред собачий

    • designer_andrew

      nibelung, А чего страшного потратить неделю? Если стоимость будет ниже в 100 раз?

    • designer_andrew

      nibelung, И ведь ничего не мешает в безвоздушном пространстве увеличить скорость раз в 10.

      • Putnik1964

        designer_andrew, инерция мешает.
        Чем выше скорость тела, тем больше его импульс. Соответственно трос получит такой же импульс с противоположным знаком и его нужно будет как-то компенсировать...

  13. Sc-in

    ***Согласно предварительным расчетам, общая длина кабеля полноценного космического лифта будет составлять порядка 96 000 километров.
    Состоится 11.11.2018 или в проекте? Задачи двух спутников более чем туманны.

    • Sc-in

      Sc-in, Т.е. 11.09.2018

    • Николай Хижняк

      Sc-in, Вы читали новость наискосок? Написано же, что длина кабеля при эксперименте (запуск 11 сентября) с использованием двух спутников будет составлять 10 метров. По нему пустят болванку.

      Что касается 96 000 километров (по крайней мере так указано в источнике) - речь о полноценном проекте космического лифта (который может быть когда-нибудь построят) о чем в новости опять же указано прямым текстом.

  14. bilif

    Чот как-то скромно. Два кубсата и 10 м. веревки? Может 10 км? Хотя и это совсем мало чтобы получить разброс по гравитации и центробежной силе...

    • Putnik1964

      bilif, напоминает детский сад - как если бы кто-то играл в детские кубики... :-)
      Хотя дядьки там вроде уже взрослые.

    • Николай Хижняк

      bilif, спутники маленькие 10 см всего

  15. Иванов Виктор

    Считаю,что космический лифт надо строить на орбите Венеры ,до высоты 55 км в её плотной атмосфере. А потом им опускать надувные обитаемые FreeДомы . //artzona.ru/freedom

  16. Иванов Виктор

    //sershe.ru/2014/04/%D0%BB%D0%B5%D1%82%D0%B0%D1%8E%D1%89%D0%B8%D0%B9-%D0%B4%D0%BE%D0%BC-%D0%BD%D0%B5-%D1%84%D0%B0%D0%BD%D1%82%D0%B0%D1%81%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0/
    Так проще построить космический лифт для создания поселений в атмосфере Венеры.

  17. hecubah

    408 км - высота орбиты МКС. Ничего не смущает в твоих новостях? Автор, пожалуйста, если уж плагиатишь популярную механику, то, БУДЬ ДОБР, соблюдай их веса и размеры. Размер кабеля 96,000 километров. Это 96 километров.

    • Николай Хижняк

      hecubah, новость взята отсюда. https://mainichi.jp/english/articles/20180826/p2a/00m/0na/005000c

      Свои фантазии оставьте при себе

    • PROVOCATOR

      hecubah, 96 000 километров - это 96 000 километров, а не 96 километров.
      С утра так было. Может что-то уже поменялось...
      :)

      • Николай Хижняк

        PROVOCATOR, У комментатора выше явные проблемы с пониманием правил написания многозначных чисел для отделения класса тысяч от сотен и так далее английском языке. Тысячи в английском выделяются запятой, а не точкой или пробелом как по правилам русского языка. (1,000, - 5,000 - 96,000).

        P.S: Новость как раз была написана утром.

        • kirfoton

          Николай, у англичан неуважение к другим народам и потому такие прибамбасы. у них там и фунты и дюймы и галоны ещё в ходу

          • Pyth0n

            kirfoton, Ага, и монархия у них как в средневековье. И эти дикари еще учат нас жить))

  18. romale

    Если Циолковский представлял лифт - значит лифту быть!!! Но уже другая цивилизация после нас будет его строить, а не наша....наша слишком примитивна...

  19. kirfoton

    Перельман, кажется, в своей "занимательной физике" писал, что крепкий стальной трос выдерживает 25 километров длины, если больше - оборвётся под действием своего веса. Тросы из углеродного волокна крепче и легче, наугад сказать, такой углеродный трос выдержит километров 300 своей длины. Но никак не 90 тыс. км. Хотя, можно применить хитрость. Если трос переменной длины, скажем, первые от земли 50 км толщиной 5 см, следующие 50 км - 8 см, следующие - 12 см и так дальше, то такой хитрый трос выдержит гораздо большую длину, но всё равно сомневаюсь, что 90 тыс. км выдержит. Короче проект чисто теоретический.

    • designer_andrew

      kirfoton, 1. Вы забыли о том, что вес, в отличие от массы, будет зависеть от силы притяжения. На высоте МКС сила притяжения на 10% ниже. Стало быть вес троса нужно учитывать только в диапазоне 0-4000 км от поверхности, и наверное нагрузка будет эквивалентна тросу в 2000 км, про 100% гравитации.
      2. 2000 км - этого тоже не мало, но учитывая, что нанотрубки в перспективе в 100 раз прочнее стали, то вот и получается 2500 км суперпрочного троса.

      Я гуманитарий, а не физик, может и ерунду написал. Поправьте, если что :)

      • Putnik1964

        designer_andrew, саму суть Вы правильно описали.
        На разной высоте вес будет разным.

        Можно даже сделать так, что трос вообще будет невесомым. Если каждый его кусочек будет двигаться по орбите с 1-й космической скоростью, соответствующей его высоте. А т.к. эта скорость для разных высот разная, то наш трос перестанет быть целым и его кусочки быстро разлетятся по всему околоземному пространству на своих высотах... :-)

        Но даже с учётом разного веса на разных высотах, на сегодня и углеродные нанотрубки не выдерживают собственного веса, если такой трос просто вертикально свесить с орбиты. В этом главная проблема.
        С этого бы и стоило японцам начать свои эксперименты по теме космического лифта. Вещь-то очевидная.

        • designer_andrew

          Putnik1964, Проще использовать нанотрубки для строительства «горки» для гиперлупа на высоту 100 км (или ниже). В трубе нужно поддерживать разряженную атмосферу, соответствующую этой высоте. Останется просто разгонять капсулы до первой космической скорости :)

  20. Spaceman

    Возможно,рельсотрон на ЭМ то получше будет лифта.Его уже сейчас можно строить

    • Spaceman

      Spaceman, Рельсотрон строить сейчас ,в смысле

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.