4 самых безумных плана покорения космоса — Лайфхакер

1. Орбитальный лифт

Ракеты это конечно очень круто и красиво. Не зря фанаты SpaceX смотрят каждый запуск в прямом эфире. Но у химических двигателей есть проблема – они дороги и неэффективны.

Отправьте килограмм груза на низкую опорную орбиту – минимальную высоту, на которой объект может вращаться вокруг планеты – даже на одной из самых дешевых ракет современности Falcon 9. расходы 2719 долларов. Это многовато, вам не кажется?

Поэтому лучшие умы человечества многие десятилетия бьются над вопросом, как избавиться от этих дымящих монстров, поднимающихся на керосине, и перейти к чему-то более экономичному и футуристическому. Один из этих вариантов космический лифт.

Строим станцию ​​на геостационарной переулки, который будет зависать над одной и той же точкой планеты. Спускаем с него мощный трос, натянутый под действием центробежной силы. И перевозим на нем грузы вверх и вниз с помощью электроподъемника.

Правда, неизвестно, существуют ли в природе материалы, достаточно прочные, чтобы изготовить подъемный канат длиной 35 785 км.

Теоретически кабель космического лифта можно сплести из графеновых нанотрубок. Но пока ни одного неуспешный сделайте карбоновую веревку длиннее 1 метра. Однако орбитальный лифт — пожалуй, один из самых реалистичных космических мегапроектов, перечисленных здесь.

2. Электромагнитная космическая катапульта

Еще более впечатляющая идея, призванная упростить вывод объектов на орбиту. Мы строим на экваторе длинную трубку с вакуумом внутри, чтобы свести трение к минимуму. В нем мы ускоряем космический корабль с помощью электромагнитной силы – по принципу рельсотрон.

И он мчится по трубе до тех пор, пока не достигнет скорости убегания, затем выпрыгивает и по инерции улетает в космос. А затем он стабилизирует траекторию с помощью небольшого встроенного корректирующего двигателя.

Надо признать, реальность и здесь ставит палки в колеса инженерам. На самом деле эффективный просто это будет очень длинная труба: для достижения низкой опорной траектории нужна траектория длиной не менее 500 км, а лучше больше. Как, где и из чего построить такую ​​штуку – пока задача.

К тому же, чтобы запитать такой электроусилитель, нужно дикое количество энергии – нужно построить рядом атомную электростанцию, а то и несколько.

И, наконец, этот дизайн больше индивидуальный доставлять товары, а не людей. Потому что если из 500-километровой рельсовой пушки выстрелить снарядом с пассажирами внутри, то содержимое корабля достигнет космоса в виде жидкой массы.

Столь резкое изменение физического состояния отрицательно скажется на здоровье космонавтов.

Чтобы отправить людей в космос, должна быть электромагнитная катапульта дальше — не менее 1000 км. В целом конструкция нетривиальна.

Но несмотря на трудности, такая катапульта имеет множество преимуществ. Во-первых, с его помощью можно избавиться от ядерных отходов — просто выбросить их в космос, чтобы они улетели куда-то далеко и не вернулись. Тогда еще в 80-х НАСА запланировано делать.

Во-вторых, пушку можно использовать не на Земле, а на Луне – там нет атмосферы, нет трения. Вы можете добывать ценные полезные ископаемые на спутнике и бомбардировать ими нашу планету в малонаселенных районах, а потом просто вывозить их на грузовиках.

И, наконец, пушку можно использовать как оружие! Бросать в противника неуправляемые стальные пули со скоростью около 8 км/с – это очень футуристично и сложно.

3. Колония воздухоплавателей

Хотите колонизировать, например, Венеру или Юпитер? Марс всем уже надоел, да и вообще эта планета скучная: один песок и немного льда. Венера гораздо интереснее: у нее температура поверхности +465°С и дожди из серной кислоты. Здесь есть на что посмотреть, пока не растаешь.

А вот у Юпитера вообще нет поверхности — под облаками в атмосфере газового гиганта лежит океан металлического водорода с температурой от 6000 до 20700 °С.

Но не волнуйтесь, НАСА обо всем позаботилось. Чтобы колонизировать поверхность Венеры и нижние слои Юпитера, не нужно никого кидать – можно просто поселиться где-нибудь в атмосфере и жить спокойно.

Проект ХАВОС подразумевает строительство на Венере большого дирижабля, летающего по обычному воздуху. Да, кислород и азот, которые мы там вдыхаем, из-за большей плотности атмосферы будут действовать на Земле как водород или гелий, поднимая воздушный шар вверх. ОДИН получать Устройство сможет получать энергию от солнечных батарей.

Таким образом, вы можете разместить на высоте около 55 км – 27°С и приятный ветерок. Конечно, без кислородной маски из кабины дирижабля ничего не видно, потому что люди не умеют дышать углекислым газом.

Подобная конструкция может быть отправлять и к Юпитеру. Но закачать в шар гелий или водород не получится, ведь гигант состоит из них.

Но есть и другой путь: взять газ из атмосферы Юпитера и нагреть его, например, с помощью ядерного реактора. Горячий водород на воздушном шаре будет легче холодного водорода в верхних слоях атмосферы, и вы сможете спокойно летать и любоваться облаками и голубым небом. Да, это на большой высоте хотеть такой же, как на земле. И даже с красивыми перистыми облаками из аммиака.

Правда, что делать с излучением газового гиганта, неясно — обшить свинцом дирижабль вряд ли удастся. И людей с боязнью высоты в эту колонию лучше не брать: представляете, каково это — мчаться по огромной планете и бессознательно все время ожидать падения?

4. Спутниковая петля

Спутник на тросе, вращающийся вокруг Земли, описывал бы примерно такие же движения. Видео: Kurzgesagt – в двух словах / YouTube

Проект компании Boeing и Института передовых технологий НАСА под названием Orbital Skyhook, или «Скай-Хук», предполагает довольно интересный метод выведения грузов на орбиту. Правда, немного рискованно.

Мы раздаем спутник, вращающийся вокруг планеты и вокруг своей оси. Прикрепляем к нему две довольно длинные веревки – скажем, по 600 километров каждая – чтобы они вращались и уравновешивали друг друга. И у нас получится что-то вроде огромного колеса обозрения, только с двумя спицами.

Когда нам нужно запустить что-то в космос, мы ждем, пока спутник пролетит над нами и подвесит веревку в атмосферу. На высоте примерно 100 километров мы доставляем груз на кончик кабеля на гиперзвуковом самолете, и он вытягивается на орбиту.

Высокая прочность троса, как для космического лифта, не понадобится, заявили в Boeing учитывать Можно обойтись и без графена — подойдут существующие прочные полиэтилены и термостойкий зилон.

Идея неплохая, но есть пара нюансов. Во-первых, чтобы не сойти с орбиты, спутник-противовес должен быть как минимум в 90 раз превышает полезную нагрузку. То есть для запуска массы в 14 тонн нужно будет сначала собрать на орбиту махину массой 1300 тонн. Вес той же МКС составляет около 440.

Во-вторых, чтобы станция плавно вращалась, а не упала на Землю или не улетела куда-то не в том направлении, с орбиты необходимо спускать ту же массу, что и поднимать. То есть вы сбросили груз в 14 тонн – хотите, выкопайте те же 14 тонн полезных ископаемых с астероидов и затопите их на компенсировать чрезмерное вращение.