ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Дополнение при корректуре. Космический лифт из "Механика космического полета в элементарном изложении " В этой книге были рассмотрены довольно детально проблемы главного, но не единственного раздела космодинамики — теории движения центра масс космического аппарата. Бегло были затронуты вопросы вращательного движения космического аппарата вокруг центра масс и управления им, т. е. проблемы ориентации и стабилизации. При таком беглом рассмотрении у читателя, естественно, могло создаться обманчивое впечатление легкости решения возникающих технических проблем. На самом же деле проектировщики систем ориентации и стабилизации вынуждены заниматься сложнейшим комплексом проблем механики и автоматики. Нахождение технических решений, которые при этом приходится принимать, требует огромных усилий,— не меньших, чем проектирование траекторий. [c.481] От математики, механики и радиоэлектроники до медицины, экономики и психологии включительно — таков диапазон научных дисциплин, с которыми непосредственно связаны достижения космонавтики. [c.482] Развитие космонавтики определяется стремительным научно-техническим прогрессом, столь характерным для нашей эпохи. Поэтому всякие предсказания темпов освоения Солнечной системы носят условный характер. Важное, если только не определяющее, значение имеет экономическое обоснование космонавтических проектов [П. 11. К сожалению, осуществление любого космического эксперимента требует немалых финансовых затрат, причем переход от автоматического варианта эксперимента к его человеческому эквиваленту многократно увеличивает ассигнования. [c.482] В последние годы часто приходилось слышать, что рост населения земного шара якобы в ближайшую эпоху приведет к заселению людьми планет Солнечной системы. Поговаривали о превращении астероидов в гигантские города с сотовой структурой (т. е. расположенные не на поверхности астероида, а заполняющие весь его объем) и подсчитывали, сколько миллиардов людей можно будет разместить таким образом, составлялись проекты преобразования планетных атмосфер в среду, пригодную для обитания человека ). Увы, космонавтика еще нескоро достигнет уровня, позволяющего помышлять о заселении человечеством иных планет, а решение коренных социальных задач, связанных с ростом населения земного шара, необходимо уже сейчас. Полеты на планеты Солнечной системы еще долго будут иметь чисто научное значение (в отличие от запусков спутников Земли, уже сейчас приносящих ощутимую пользу в народном хозяйстве). В качестве аналогии можно указать на полярные исследования, которые проводятся на Земле в широких масштабах, но вовсе не преследуют цель (по крайней мере в нашу эпоху) заселения ни материка Антарктиды, ни островов Северного Ледовитого океана. [c.482] Все это вовсе не принижает значения межпланетных полетов. Во-первых, стремление познать непознанное является, видимо, вообще неким видовым свойством человечества, и с этим приходится считаться. Во-вторых, научные открытия, которые будут сделаны на просторах Солнечной системы, несомненно, сыграют огромную роль и на Земле, хотя сейчас мы и не можем сказать конкретно. [c.482] Предлагалось, например (еще до того, как станции Венера принесли нам точные сведения о температуре и составе атмосферы утренней звезды ). размножить для этого земные микроорганизмы в атмосфере Венеры. Коренное преобразование природы планеты при этом было бы достигнуто с ничтожными энергетическими затратами. [c.482] Более реалистичными кажутся проекты создания больших космических поселений — колоний с населением порядка 10 ООО человек [П. 2, П. 31, которые путем постепенного наращивания новых секций создаются на околоземных орбитах, в частности в точке либрации 5 системы Земля — Луна. В 9 гл. 12 рассказывалось о планах снабжения подобных колоний лунным сырьем. Выдвигалась и другая идея получения большой сырьевой массы высадить бригаду десантников на каком-нибудь подходящем небольшом астероиде (диаметр порядка 1 км), которые бы пригнали его на околоземную орбиту с помощью электрических двигателей, использующих в качестве рабочего тела вещество астероида. (Для этой же цели в уже цитировавшейся на стр. 349 работе предлагался солнечный парус, изготовленный в космосе из космических материалов.) Предполагалось таким путем решить и некоторые из сырьевых проблем на самой Земле. [c.483] Эти и подобные им проекты осуществимы с научно-технической точки зрения, но вопрос о целесообразности этого осуществления не прост. Здесь мы сталкиваемся со множеством проблем социально-экономического и даже психологического характера, обсуждение которых не может входить в задачу настоящей книги. По тем же, по существу, причинам приходится отказаться и от заманчивой попытки прогнозировать сроки осуществления тех или других сложных и интересных космических операций. Если обратиться к литературе, то можно обнаружить самые разноречивые суждения. Например, организация обитаемой научной станции на Луне в разное время намечалась как на 70-е годы, так и на начало следующего столетия [П. 41 ), и дело тут не в технических трудностях. [c.483] Подлинной реальной перспективой ближайших десятилетий является набирающая темпы индустриализация околоземного пространства создание орбитальных заводов для производства в космосе того, что трудно или вовсе невозможно произвести на Земле ( 2 гл. 7), и орбитальных солнечных электростанций, вынос в космос с Земли вредных для окружающей среды производств, а в ближайшее время — усовершенствование глобальных средств связи [П. 51. [c.483] НИЯ В космос радиоактивных отходов, накапливающихся на Земле [П. 61. [c.484] Не нужно, наконец, забывать и о том, что космические исследования в качестве побочного эффекта стимулируют развитие тех наук и отраслей техники, на которые опирается космонавтика. Многие технические разработки, делавшиеся специально для космических проектов, уже нашли земные приложения новые материалы, новые портативные приборы, различная медицинская (аппаратура, приспособления для больных и инвалидов (копирующие конструкции, предназначавшиеся первоначально для космонавтов на Луне), незагорающаяся одежда, новые методы обработки пищевых продуктов, неорганические красители, новые трубопроводы и др.— всего, по американским данным на начало 70-х годов, более 2500 нововведений. Возникают новые самостоятельные науки. И обнаружено было даже научное отставание тех стран, которые не занимаются космическими исследованиями. Видимо, не случайно в космических исследованиях, кроме Советского Союза и США, теперь начинают принимать все более активное участие и другие страны. [c.484] Исторически развитие ракетной техники (не только в нашу эпоху, но и в прошедшие столетия) связано с ее военным использованием. Но необходимо ясно подчеркнуть, что ни полеты к Луне, ни полеты к планетам не имеют и не могут иметь непосредственного военного значения. Пожалуй, ни одна отрасль научно-технического прогресса не заинтересована так в мирных условиях для своего развития, как космонавтика. И это тоже следует иметь в виду, когда мы размышляем о ее будущем. [c.484] Представим себе на экваторе многомиллионноэтажную башню-иглу — нечто вроде в миллион раз увеличенной Останкинской телебашни. Будем поднимать лифтом грузы и выбрасывать их легким толчком (теоретически без начальной скорости) из окон на разных этажах. В геоцентрической (невращающейся) системе отсчета грузы будут иметь начальные скорости, равные порожденной вращением Земли окружной скорости V точки башни на соответствующем этаже, причем и=сйг, где со — угловая скорость Земли, г — расстояние от оси вращения, т. е. от центра Земли. [c.484] Описанным путем, правда, можно получить только экваториальные орбиты, но на очень больших высотах будет нетрудно изменить наклон орбиты. На низкие орбиты придется выходить с помощью импульсного маневра. [c.485] Но как возвести такую башню Ответ стал ясен, по-видимому, совсем недавно, и он гласит возводить нужно сверху, с крыши , как предлагали строить дома архитекторы Великой Академии Прожектеров, посещенной Гулливером 2). [c.485] После того как наша система стала прикрепленным спутником, превращение ее в космический лифт уже является вопросом техники. Нарастив снизу длину троса, мы поднимаем противовес еще выше, чтобы обеспечить устойчивое положение орбитальной башни для дальнейших работ. Если раньше башня сама собой держалась нижним концом над определенной точкой экватора и зацепление, по существу, не играло роли, то теперь башня стремится улететь прочь от Земли и держит ее только зацепление. В конечном счете возникнет сильно растянутая башня, имеющая наибольшее сечение на стационарной орбите, где напряжение растяжения — максимальное. В работе, цитированной в сноске на стр. 485, рассматривается башня высотой около 150 ООО км. [c.486] Важнейшая трудность, стоящая на пути описанного строительства, хотя и не принципиальна, но очень серьезна это проблема прочности. Но, говорят энтузиасты, если нужного материала нет сейчас, то он наверняка появится в будущем, и ни тросы в начале строительства, ни готовая башня не разорвутся. [c.486] Беспокоит и судьба почти любых неманеврирующих искусственных спутников, которые будут сталкиваться с башней на экваторе. Немало и других проблем (см. уже цитированный номер Литературной газеты ). [c.486] Межпланетные сообщения, по мысли тех, кто проповедует постройку в будущем орбитальных башен , будут происходить путем перелетов между башнями на различных небесных телах. Торможение по прибытии при этом будет нуждаться в сравнительно слабом ракетном импульсе, если гипербола подлета имеет перицентр на нужном этаже башни, а то и вовсе его не потребуется. Когда соответствующая система разовьется, груз в башне можно будет поднимать за счет энергии спуска прибывшего груза, н стоимость выведения упадет еще дополнительно. [c.486] Можно думать, что башни на экваторах небесных тел не отменят ракетных перелетов, но для организации крупных грузовых потоков они — не исключено — сыграют свою роль. [c.486] Вернуться к основной статье