Техника-молодежи №10 2000 г
 
 
ГЛАВНАЯ
СОДЕРЖАНИЕ
ВПЕРЕД
НАЗАД

В №4 за 1999 г. наш журнал представил концепцию и технические средства освоения Солнечной системы, предложенные тюменским инженером Владимиром Золотухиным. Разумеется, в журнальной статье нельзя даже вкратце изложить его 200-страничную книгу, буквально набитую смелыми проектами. Сегодня изобретатель рассказывает об одной из «критических технологий» любой космической программы - о транспортной системе «Земля - орбита». Заметьте, как перекликаются его идеи о массовом освоении космоса (а также проекты, изложенные в нижеследующей статье Сергея Александрова) с мыслями, которые высказали участники нашей дискуссии о НФ под рубрикой «Футурология» (см. № 4, 5,7 за этот год и с. 50 в текущем номере).

Паруса в плазменных ветрах

Прежде чем приступить к изложению наработок по освоению космоса, следует ответить на такие вопросы обывателя: «А зачем нам космос? Что, на Земле проблем не хватает?».

Большинство современных демографов прогнозирует рост народонаселения всего мира ко второй половине XXI в. примерно до 12 млрд человек. Далее предполагается стабилизация.

Сопоставим с демографическим прогнозом известные оценки ресурсов - всего того, чем человечество реально располагает. Причем под ресурсами принято подразумевать не только сырьевую или продовольственную базу, но и экологически чистые природные комплексы, от которых прямо или опосредованно зависит человек.

Сопоставление ресурсов и демографических прогнозов приводит к неутешительным выводам. Они были опубликованы еще в 70-х гг. в так называемых «Докладах римского клуба». Насколько серьезна ситуация?

Появляются высказывания, убеждающие, что в середине XXI в. произойдет демографический «сброс». Есть расчеты, которые устанавливают оптимум народонаселения на Земле в диапазоне от 500 млн до 1 млрд человек - с учетом режима их «бесконечного» обеспечения ресурсами.

Отсюда попытки некоторых влиятельных мировых сил сформировать глобальное жизнеустройство на примате «золотого миллиарда», отсюда их усилия по перераспределению ресурсов в пользу «сильных мира сего». И наконец, отсюда первопричина многих инспирированных процессов в России, оказавшейся ослабленной в конце XX в.

Неизбежен ли невиданный мировой геноцид?

Есть ли ему альтернатива? Есть! Она заключается в форсированном переходе на принципиально новые, революционные, технологии, многократно увеличивающие совокупные ресурсы, и в широком вовлечении космоса в обеспечение человечества. В этом случае можно действительно дать все необходимое будущим 12 млрд населения при высоком уровне благосостояния всех.

Есть ли такие технологии в реальности? Да! Это, безусловно, управляемый термоядерный синтез (местами дополняемый солнечной энергетикой), широкое внедрение замкнутых экологически чистых технологических циклов (базирующихся на изобилии дешевой электроэнергии), массированное применение водорода, получаемого электролизом воды, и т.д.

Широкомасштабное освоение космоса тоже должно базироваться на новых технологиях. В частности, уйдет в прошлое крайне высокозатратный ракетный способ вывода полезных грузов на земные орбиты. Вместо него я предлагаю экологически чистый, экономически эффективный «магнито-плазменный способ вывода полезных грузов на геостационарную орбиту». На данное изобретение мне выдан патент №2134650 с приоритетом от 28 января 1997 г. В чем сущность изобретения?

Этот способ заключается в выталкивании изолированных магнитным полем капсул с полезным грузом плазменным потоком, истекающим из плазмотронов, размещенных на плавучей платформе в акватории Мирового океана на экваторе.

Для предотвращения гашения плазмы земной атмосферой применяется искусственный вихрь-смерч, вдоль оси которого и происходит истечение плазмы. Такая вот мудреная формулировка. А как это будет выглядеть в реализованном виде?

Представьте себе искусственный плавучий остров диаметром 5 км и «толщиной» (или, если угодно, «высотой») 1,5 км. Из его центральной, 700-метровой, шахты, как из пулемета, - каждые 10 - 12 мин - выбрасываются защищенные магнитным полем капсулы.

«Капсула» - удобное название, на самом же деле речь идет о гигантском летательном аппарате диаметром 92 и высотой 54 м, масса которого достигает 27 тыс. т, объем торообразного грузового отсека составляет 150720 м3, а пассажировместимость - 20 тыс. человек.

Среднюю часть «капсулы» занимают соленоиды и магнитопроводы, создающие вокруг нее полоидальное (содержащее в себе полость) магнитное поле, а также многороторный силовой гироскоп, обеспечивающий стабилизацию аппарата в пространстве.

На срезе шахты установлено множество (до 4000 шт.) плазмотронов, создающих мощный вертикальный плазменный поток, уходящий в высоту на 1 - 2 тыс. км. Скорость истечения плазмы достигает 25 км/с, сырье для ее производства - опресненная морская вода (с расходом 100 т/с).

Вся энергетика рассматриваемого транспортного комплекса базируется на термоядерной энергии (см. мой патент №2125303 «Способ осуществления инерционного термоядерного синтеза»). Опреснительные установки и плазмотроны потребляют электроэнергию мощностью 22000 ГВт, при тепловой мощности 40000 ГВт.

 
Плавучий стартово-посадочный комплекс для магнитоплазменного вывода в космос полезных грузов. 1-плавучий комплекс из вспененного бетона 2-направляющее кольцо 3-направляющие стойки 4-плазмотроны 5-зал обслуживания плазмотронов 6-стартовая шахта 7-исполнительные органы 8- транспортные капсулы на позициях погрузки и посадки пассажиров 9-грузовой терминал 10-термоядерный реактор 11-теплообменник 12-нагретая вода 13-нагретый воздух 14-искусственный смерч 15-плазменный поток 16-разгоняющаяся капсула.

Но остаточное тепло тоже не пропадает зря, оно нагревает окружающую воду, а значит, и воздух над ней. Последний, устремляясь ввысь, закручивается вокруг плазменного столба искусственным смерчем (чему способствуют определенный тангенциальный наклон крайних плазмотронов и специальные направляющие у устья шахты).

Это атмосферное образование предохраняет плазменные «рельсы» от естественных метеовоздействий.

Космодром составляют четыре острова - два стартовых комплекса (схема такого комплекса показана на с. 32-33) и два космопорта, связывающие космическую транспортную сеть с земной - морской и воздушной. По конструкции острова одинаковы, отлиты из пенобазальта.

Дублирование стартовых комплексов и космопортов обеспечивает непрерывную работу всей глобальной системы при периодическом отключении на профилактику отдельных, чрезвычайно нагруженных, частей. Неотъемлемой частью «пусковых» островов должны стать боновые ограждения (из того же материала).

Они не только сыграют роль волноломов, но и, что важнее, предотвратят перемешивание воды, нагретой теплообменниками комплекса, с более холодной окружающей. Это, в свою очередь, с одной стороны, сохранит океанские течения, с другой - интенсифицирует атмосферные процессы вокруг стартового комплекса, усилит и стабилизирует защитный смерч.

Понятно, что при таком количестве перевозимых людей (100-120 тыс. чел.в час с каждого космодрома) и энергонасыщенности (более 180 МВт на каждого пассажира) надежность всего комплекса должна быть абсолютной. Но такого, как известно, не бывает - вероятность отказа любой детали очень мала, но не равна нулю.

Перспективы подобного «обнуления» обсуждаются, но это очень сложная и глубокая проблема, связанная с общим уровнем совершенства «рукотворной» составляющей окружающего мира. Нам же нужно обосновать возможность решения конкретной задачи, причем сейчас! Как?

Традиционным способом - дублированием и регулярным сервисным обслуживанием. Поэтому - удвоенное число объектов на космодромах, поэтому - многороторные гиродины в капсулах, мириады синхронизированных плазмотронов с разветвленной системой обслуживания и замены.

Самостоятельный интерес представляет решение проблемы посадки в капсулу 20000 человек (суммарная вместимость 67 современных аэробусов). Я предлагаю использовать индивидуальные (а также 2-, 3- и 4-местные) кабины - магнитомобили.

Пассажиры спокойно, не торопясь, размещаются в них на островах-космопортах, после чего магнитомобили по тоннелям, подвешенным в толще воды, направляются на стартовые комплексы, где очень быстро - в несколько потоков - заполняют грузовой отсек капсулы.

Кстати, имеет смысл выполнить магнитомобили герметичными, с индивидуальной системой жизнеобеспечения или с подключением их к централизованной. С точки зрения безопасности пассажиров - лучше не придумаешь.

Вернемся к капсулам, вылетевшим из стартовой шахты. Они подхватываются плазменным потоком и буквально выдавливаются им за пределы Земли, разгоняясь до скорости 10 км/с. Постепенно замедляясь и отклоняясь к западу, они поднимаются на геостационарную орбиту, где их ждут гигантские орбитальные станции - транзитные базы.

После разгрузки и приема обратных грузов (пассажиров) капсулы направляются на Землю и заканчивают свой маршрут на следующем к западу (от стартового) космодроме. Таким образом, круг замыкается.

Глобальная система из 8 экваториальных космодромов, равномерно, через 45° долготы, размещенных в акватории Мирового океана, оптимальна, кроме прочего, и по минимизации международно-правовых проблем: за одним исключением, все предполагаемые точки размещения стартовых комплексов располагаются в нейтральных водах!

Ей соответствует система из 8 геостационарных орбитальных станций, «висящих» посредине между космодромами.

На орбитальной станции осуществляется пересадка пассажиров (практически - перегрузка магнитомобилей) из капсул линии «Земля - орбита» на межпланетные лайнеры и межорбитальные транспорты. Это - грандиозные космические конструкции, но их размеры определяются решаемой задачей, а именно - колонизацией Солнечной системы.

 
2. Космовокзал на геостационарной орбите 1- КС- крышка шлюза 2- стартовый комплекс межпланетных лайнеров 3- радиаторы энергосистемы 4- КС- исполнительные органы 5- запас КС для межпланетных лайнеров 6- защитная оболочка 7- запас рабочего тела- кометный лед 8- ангар лайнеров 9- тоннели для магнитомобилей 10- тоннель для транспортировки капсул 11- приемно-стартовые терминалы линии "Земля-орбита" 12- антенны

Для столь масштабной цели нужно говорить о миллиардных пассажиропотоках, следовательно, параметры лайнера представляются такими: стартовая масса - около 20 млн т, из них более 12 млн т - рабочее тело (вода); полезный груз - 200 тыс. пассажиров и все необходимое для их размещения на время полета (который займет не более года по любому маршруту внутри Солнечной системы).

Ускорение разгона и торможения невелико - не более 0,1 -0,3 д. В качестве двигателей используются те же самые плазмотроны, что и в наземном космодроме.

Тем, кого пугают колоссальные (по нынешним меркам) масштабы космических сооружений, напомню, что транспортный комплекс «Земля - орбита» создается в рамках инфраструктуры колонизации Солнечной системы как один из результатов работы кибернетической квазиорганической субстанции (см. «ТМ», №4 за 1999 г.), которая не имеет ресурсных ограничений.

Впрочем, магнитоплазменный способ вывода полезных грузов возможен и без столь впечатляющих космических «вокзалов» - правда, ценой радикального изменения конструкции капсул. Помимо решения транспортной проблемы, магнитоплазменный способ вывода попутно обеспечивает:

а) регулирование глобальных климатических процессов: понятно, что 8 плазменных столбов, окруженных смерчами, суммарной мощностью 320 ТВт (тера- приставка, означающая единицу с 12 нулями), существенно изменят тепловой баланс атмосферы;

б) восстановление озонового слоя Земли, контроль и управление его состоянием в дальнейшем - этого можно добиться, меняя состав плазмы;

в) уничтожение (обжигание плазменной струёй и сублимация) многочисленного мусора в околоземном пространстве - все орбиты искусственных спутников пересекают плоскость экватора, а мы ставим в ней 8 огненных «метел» до высоты 1,5-2 тыс. км;

г) удаление с Земли радиоактивных отходов, наработанных в ядерных реакторах деления, что будет одной из многих транспортных операций, незаметных в общем грузопотоке.

Разработки по колонизации космоса начинают привлекать все большее внимание научного сообщества. Можно прогнозировать все большую актуализацию поднятых проблем и соответствующее расширение «информационного поля».

Вместе с тем удручает вялость дискуссии вокруг данных разработок. Степень значимости так называемых глобальных проблем и эффективность предложенных путей их решения таковы, что они заслуживают самого широкого обсуждения.

Средства массовой информации просто обязаны освещать поставленные вопросы и ответы на них. Не пустопорожняя погоня за мелкими и дутыми сенсациями, забивающими головы обывателей, но серьезный разговор с читателем (слушателем, зрителем) о том, как мы будем жить (и будем ли жить вообще) в XXI и последующих веках, характеризуют достоинство бумажных и электронных СМИ.

БЕЗ РАКЕТ

 

Оглушительный, воспринимаемый даже не ушами, а грудной клеткой, грохот, потоки раскаленных газов, хлещущие из газоотводных каналов, - и вот более или менее изящный «карандаш» («связка карандашей») ракеты-носителя, опираясь на сверкающие клинки реактивных струй, плавно ускоряясь, уходит в небо над пустыней... северной тайгой... океанским простором...

Так, в представлении большинства, начинается полет в космос. И более сорока лет космической эры это действительно так. А разве может быть по другому?

Разве мыслим путь за пределы Земли без ракет-носителей уникальной конструкции, без сгорающих в их двигателях сотен и тысяч тонн топлива, зачастую страшно ядовитого, без зон отчуждения космодромов и полей падения?

Многие даже не представляют, что на все эти вопросы можно ответить одним коротким словом «да!». Максимум, на что хватает фантазии большинства, - это представить уходящий с бескрайней взлетной полосы гиперзвуковой воздушно-космический самолет, «под пробку» залитый жидким водородом. Тоже вариант, конечно. Но...

Кабина скоростного лифта, почти бесшумно уносящаяся к вершине башни высотой 72 тыс. км; поездообразная конструкция, которая в обе стороны уходит за горизонт - и вдруг превращается в безопорный мост, взмывающий за облака; наконец, нечто невообразимое, вышедшее, кажется, из контактерских рассказов или фильмов Дж.Лукаса, - и вот это нечто, под гудение СВЧ-генераторов или легкий вой гироскопов, отправляется в очередной рейс к Марсу... ну, скажем, с площади Старый торг в Калуге. Примерно так будут начинаться космические путешествия. Должны, по крайней мере.

РАКЕТНЫЙ ТУПИК.

Любая ракета подчиняется формуле Циолковского, связывающей ее конечную скорость, скорость истечения реактивной струи из сопел двигателей и натуральный логарифм отношения масс заправленной и пустой ракеты, называемого еще «числом Циолковского», или Z.

Это самое «Z» берется не с потолка, а определяется возможностью создать конструкцию требуемой массы и вместимости, выдерживающую расчетные нагрузки. Если учитывать только стартовую массу носителя и полезный груз, то реально речь идет о значении Z = 25.

Но ведь разгонять надо и сами ракетные блоки, поэтому даже для многоступенчатых ракет число Циолковского редко превышает 10-15, а у проектируемых многоразовых систем - и того меньше.

Скорость истечения определяется совершенством двигателя и, в первом приближении, пропорциональна корню квадратному из температуры в камере сгорания и обратно пропорциональна молекулярной массе того, что выбрасывается через сопло.

Но температура в камере определяется теплотворной способностью топлива и, что важнее, термостойкостью материала двигателя. Молекулярная же масса не может быть меньше 18 - массы воды. В результате получается, что максимальная скорость ракетной струи термохимического ракетного двигателя-4,5км/с...

А для того чтобы выйти на орбиту искусственного спутника Земли, нужно разогнаться, по крайней мере, до скорости 7,8 км/с, для полета же к Луне и другим телам Солнечной системы - более 11 км/с... Словом, энергетическая проблема космического полета жидкостными ракетами решается, но - на пределе технических возможностей.

Можно попробовать другие способы разгона реактивной струи (или рабочего тела); использование атомарного (примерно вдвое более эффективного) топлива, нагрев рабочего тела ядерными реакциями, ускорение электрическими и магнитными полями.

Забудем на минуту, что атомарное горючее нужно получать прямо в ракете и невозможно хранить, что экологические последствия аварии атомной ракеты непредсказуемы, что тяга электрических двигателей не достигает и нескольких граммов, а для старта с Земли нужны тонны... Это тоже важно, но хуже другое.

Уже реактивная струя со скоростью 4,5 км/с создает серьезнейшие проблемы - например, требует специальных стартовых сооружений с громадными газоотводами (их глубина сравнима с высотой ракет). А в сочетании с требуемой тягой (по крайней мере, на 20% больше стартового веса!) создает запредельное звуковое давление.

Последнее страшно не только воздействием на стартовую площадку и ее окрестности, но и тем, что может разрушить ракету, - и ее приходится специально укреплять. Есть даже данные, что американские «Сатурн-5» и «Шаттл», наши Н1 и «Энергия» очень близки к некоему пределу, после которого потери на акустические нагрузки просто не позволят ракете достичь орбитальной скорости!

Да и перечисленные способы разгона отнюдь не совершенны и ограничиваются, опять-таки, теплостойкостью двигателей. Описанные в «ТМ», № 1 за 2000 г., магнитные сопла и им подобные устройства частично решают проблему, но трудности на пути их создания могут оказаться непреодолимыми.

Космический самолет с воздушно-реактивным двигателем представляется весьма сомнительным выходом из этого тупика, и вот почему. Пока абсолютно непонятно, КАК обеспечить работу его силовой установки НА ВСЕХ скоростях, от 0,2 М (число Маха) на взлете - до 10-15 М перед выходом из атмосферы. Только СЕЙЧАС мы начали осознавать, насколько сложна эта техническая задача, причем неизвестно, удастся ли ее вообще решить...

РЕЛЬСЫ УХОДЯТ В БЕСКОНЕЧНОСТЬ.

Сразу оговоримся: излагаемые далее проекты тоже пока очень далеки от реализации. Но как знать? Может, они много ближе к ней, чем кажется? Напомню: чтобы куда-то полететь, нужно разогнаться до определенной скорости, хотя бы орбитальной. Можно ли это сделать без ракеты?

Как ни покажется странным, приоритет здесь также нужно отдать... Константину Эдуардовичу Циолковскому! Что лишний раз показывает: основоположник космонавтики был мудрее и дальновиднее иных руководителей космической отрасли, ракета для него была только средством.

В 1893 - 1895 гг., во времена написания работы «Грезы о Земле и небе и эффекты всемирного тяготения» Циолковскому были известны два способа достижения больших скоростей - пушка и поезд (не забудем, что до первого полета братьев Райт - десять лет). Пушка после элементарных расчетов отпадает из-за запредельных перегрузок внутри снаряда. А поезд?

Для астероида многоярусный поезд, предложенный К. Э. Циолковским в 1895 г. смотрится неплохо. Но для Земли...

Чтобы стать искусственным спутником Земли, летательный аппарат должен развивать скорость не менее 7,8 км/с, то есть 28080 км/ч. В 90-х гг. XIX в. была уже вполне вообразима скорость 100 км/ч. В 290 раз меньше требуемой! Но Циолковского это не остановило. Предложенная им идея настолько проста, что заслуживает эпитета гениальной.

Представим, что по экватору проложен непрерывный кольцевой железнодорожный путь. И пусть по нему со скоростью 100 км/ч движется непрерывный кольцевой поезд. А (внимание!) по крышам вагонов проложен еще один путь, по которому в ту же сторону, с той же - относительно пути - скоростью несется еще один такой же поезд.

Очевидно, что относительно поверхности планеты он развивает скорость уже 200 км/ч... И так далее, до требуемой скорости, которую достигнет 290-й состав (на самом деле ярусов нужно будет «чуть меньше», поскольку Земля вращается, добавляя к суммарной скорости на экваторе, ни много ни мало, 1670,5 км/ч).

Естественно, для Земли подобный проект в описанной форме достаточно малореален (атмосфера, несферичность поверхности, океаны, границы), и Циолковский об этом тоже пишет. И тут же приводит аналогичные выкладки для Луны, Марса, спутников Юпитера, крупных астероидов...

Там, кстати, и атмосферы нет. (Между прочим, отметим: то же относится ко всем проектам, о которых будет рассказано дальше. Все они куда проще реализуются на малых планетах!)

Впоследствии Циолковский открыл для себя ракету, и дальнейшие его космические изыскания связаны с ней. В 1898 г. он начал свой главный труд - «Исследование мировых пространств реактивными приборами», первая редакция которого была опубликована в 1903-м. Однако...

Через четверть века, в 1926 г., Константин Эдуардович вернулся к скоростным поездам, подробно исследовав возможность поставить их на воздушную подушку. Такие поезда, как мы знаем теперь, способны двигаться в три-пять раз быстрее, чем обычные. Может быть, основоположник космонавтики все-таки искал и неракетные возможности? Впрочем, не будем додумывать за Циолковского, сам он об этом не писал.

ВЗЛЕТЕТЬ, ОСТАВАЯСЬ НА МЕСТЕ.

Как же мешает космонавтике атмосфера нашей планеты! Нет, хорошо, конечно, что она есть, иначе и летать-то было бы некому, да и аппараты при посадке она тормозит, но в остальном... И, кстати, все высокоимпульсные двигатели тоже хороши в безвоздушном пространстве. Вот выбраться бы хоть туда...

Несколько цифр. Как известно, большинство пилотируемых космических кораблей летают на высоте около 300 км. Примерно на той же высоте летают большинство фоторазведчиков, экспериментальных спутников. Значит, атмосферы там, практически, уже нет? Прекрасно. Теперь представьте себе два жестких кольца. Одно огибает Землю по экватору, а второе - в 300 км над ним. На сколько второе кольцо длиннее первого? Примерно на 2000 км, то есть - на 5%!

Итак, если охватывающее Землю по экватору кольцо удлинить всего на одну двадцатую, оно окажется уже в космосе. В этом и заключается идея ОТС - «Общепланетного транспортного средства», предложенного в 6-м номере нашего журнала за 1982 г. изобретателем Анатолием Юницким.

Разумеется, технически все очень сложно. ОТС представляет собой гигантский кольцевой статор, в котором, на магнитной подвеске, в противоположные стороны вращаются два кольцевых маховика с одинаковыми моментами инерции. Маховики нужны как для поддержания формы ОТС (представьте себе мостовой пролет длиной более 40 тыс. км), так и для разгона конструкции до орбитальной скорости. Выглядит все это следующим образом.

На лежащий на поверхности Земли (на специальных опорах) статор навешиваются грузы, которые необходимо вывести на околоземную орбиту. Затем маховики разгоняются в противоположные стороны, после чего ОТС удлиняется на эти самые 5%. Самое интересное - ЦЕНТР МАСС системы остается на месте!

А сам обруч оказывается на 300-километровой высоте. После этого один из маховиков начинает тормозиться, а статор, соответственно, разгоняться - до орбитальной скорости. Затем ОТС разгружается - и загружается тем, что нужно вернуть на Землю. После чего статор, посредством манипуляций с маховиками, встает неподвижно относительно поверхности Земли и - укорачивается на 5%.

Все, транспортный цикл закончен. Оставленный на низкой экваториальной орбите «рой» полезных грузов растаскивается по «рабочим местам» космическими буксировщиками, к двигателям которых предъявляются уже совершенно другие требования.

Атмосфера ОТС абсолютно не мешает, поскольку скорость подъема-спуска, то есть удлинения-укорачивания, может быть сколь угодно малой. Другое дело - погодно-климатические воздействия. Но тут нам поможет сама масштабность сооружения - и соответствующим образом профилированный обтекатель.

Серьезнее другая проблема: центр масс Земли, точнее, системы Земля - Луна не совпадает с геометрическим центром нашей планеты, да и не стоит на месте относительно ее поверхности. Во всяком случае, в моменты «взлета» и «посадки» ОТС это обстоятельство придется учитывать

«ВАВИЛОНСКАЯ БАШНЯ»... РОДОМ ИЗ «ТМ».

Да, именно «Техника - молодежи» (№ 4 за 1977 г. и № 4 за 1979-й) в свое время рассказала об идее ленинградского инженера Юрия Арцутанова, развитой Георгием Поляковым, и именно в нашем журнале (в 1980 г.) был опубликован научно-фантастический роман Артура Кларка «Фонтаны рая», посвященный ее реализации. А в самом деле, так ли уж утопична мечта построить башню до неба?

Напомню, что искусственный спутник должен иметь на уровне Земли скорость 28080 км/ч и облетать планету за 86 мин. Сама же поверхность нашей планеты имеет, как уже говорилось, на экваторе скорость 1670,5 км/ч и полный оборот совершает за сутки.

Но орбитальная скорость уменьшается обратно пропорционально корню квадратному из радиуса орбиты. Это с одной стороны. С другой - с ростом радиуса орбиты увеличивается и путь, который нужно пройти спутнику для завершения полного витка.

В результате на некоторой высоте УГЛОВАЯ скорость спутника, летящего над экватором, сравнивается с угловой скоростью вращения планеты. То есть космический аппарат повисает над одной точкой поверхности.

Для Земли это происходит на высоте около 36 тыс. км, и эта орбита называется геостационарной. Так почему бы не протянуть со спутника в «наземную точку» под ним не виртуальный «канат» радиоканала, а реальный трос? Правда, желательно одновременно в противоположную сторону пустить противовес, тогда вся конструкция продолжит двигаться по орбите.

Весь смак изобретения в том, что усилия в конструкции этой, с позволения сказать, башни будут не сжимающими, а РАСТЯГИВАЮЩИМИ. А подавляющее большинство созданных и освоенных человечеством материалов лучше всего работают именно на растяжение, исключение составляют кирпич и бетон

Правда, «подвеска» длиной 36 тыс. км - тоже не сахар. Любой металлический трос, например, оборвется под собственным весом и при много меньшей длине. Кларк нашел выход в использовании углеродного, а точнее, алмазного волокна.

Сегодня ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ причины, препятствующие его созданию, неизвестны. Но пока углеволокно - нечто другое, а искусственные алмазы (пока) хороши только в виде абразивного порошка. Но, в конце концов, действие «фонтанов рая» разворачивается в XXIII в., все еще впереди!

Помешать космическому лифту может то обстоятельство, что спутники на геостационарной орбите (сокращенно ГСО), строго говоря, не совсем «стоят на месте». Земля далеко не шар, а в относительной близости находятся еще и Луна, Солнце и другие массивные тела, вносящие существенные помехи.

Правильнее сказать, что геостационарный спутник дрейфует вокруг некоей точки, да и то склонен из нее уйти. Только несколько точек на всей геостационарной орбите действительно устойчивы настолько, что туда потихоньку «сползают» отработавшие свое и выключенные ретрансляторы, собирается космический мусор.

Очевидно, под этими точками на поверхности Земли и надо начинать строительство. Жаль вот только, что законы небесной механики плохо согласуются с земным устройством - с границами государств, а главное - с распределением воды и суши на планете.

Правда, если удастся соорудить хотя бы две башни, их можно будет соединить - опять же, по ГСО - орбитальным кольцом, а следующие строить уже с него. Тогда гравитационная неустойчивость будет не страшна. Правда, длина окружности такого кольца составит более 250 тыс. км...

ТОЖЕ МАТЕРИЯ.

Впрочем, что это мы «зациклились» на циклопических сооружениях, выводящих в ближний космос сверхбольшие грузопотоки? Наука, изобретательская мысль предлагают и другие возможности.

Вспомним: материя существует в виде вещества и поля. И если при создании астроинженерных конструкций из вещества встают неразрешимые проблемы, то, может быть, лучше использовать поля?

Таких идей (разной, правда, глубины проработки) множество. Что характерно: чаще (да почти всегда) предлагается использовать поля, уже существующие в природе. Привычно, закономерно, наиболее перспективно, но... Неспроста же люди испокон веков, не ограничиваясь морями и реками, строили судоходные каналы!

Предложений создать какое-то поле, взаимодействуя с которым будет двигаться космический аппарат, пока очень мало. (Как раз одно из них - представленный в предыдущей статье проект тюменского инженера В.А. Золотухина.)

РЕЛЬСЫ УХОДЯТ... В НИКУДА?

Возможно, при глубокой проектно-конструкторской проработке вышеизложенных идей всплывут некие неразрешимые технические трудности, делающие принципиально невозможными многоэтажные поезда, пульсирующие ОТС, алмазные космические лифты и им подобные циклопические конструкции. Но, скорее всего, причины, крайне осложняющие их реализацию, будут весьма далеки от технических.

 
Так в 1977 г. конструкции космического лифта увидел художник Роберт АВОТИН.

Все эти, так сказать, «твердотельные» мосты в космос возможны ТОЛЬКО при условии «одна планета - один хозяин». То есть когда не будет границ, проблем с отселением людей из зон строительства, конфликтов интересов (достаточно сказать, что ВСЕ спутники до высоты 300 км в случае ОТС и 72000 км с случае лифта придется снимать, да и весь ближайший космос основательно чистить).

Когда только историки будут употреблять слово «терроризм». Когда... Словом, когда население Земли заживет, по словам поэта, «единым человечьим общежитьем». Рано или поздно это произойдет... Насколько поздно?

Если же, в угоду «новому мировому порядку», возникнет глобальное, полностью контролируемое «общество потребления» эрзац-еды и эрзац-культуры, космос ТАКОМУ обществу не понадобится...
Сейчас мы знаем, что предварительные исследования на тему «что и как делать в космосе» американцы вели чуть ли не с 1947 г. Но только после советских космических триумфов, после первого спутника и полета Гагарина заокеанская космонавтика перешла из «бумажной» стадии в «металлическую».

И сейчас ИХ космос - связь, метеорология, навигация, картография. Это важно, нужно, окупается, но это - малая толика того, что космос ДОЛЖЕН и МОЖЕТ дать Человечеству!

Словом, с необходимым для реализации глобальных космических сооружений глобальным политическим объединением землян - явные и большие проблемы. Теперь об экономике.
Возьмем, для примера, то же ОТС - «Общепланетное транспортное средство. А.Юницкого. Длина его, напомню, чуть более 40 тыс. км. Поперечные размеры сравнимы с таковыми у атомных подводных лодок (диаметр 12 м). Вряд ли легче будет и «погонный метр» сооружения -скорее всего, он составит около 70 т/м (сам Юницкий предлагает 40 т/м). Итого общий вес 2,8 млн т.

Стоимость килограмма такой конструкции оценивается по разному - от 1000 до 10000 долл./кг. Так что все сооружение будет стоить от 3 до 30 триллионов долл.! Это минимум, на самом же деле, учитывая уникальность конструкции и глобальный характер строительных работ, полученную сумму следует увеличить на один-два порядка...

Итог впечатляет, но это еще не все. ОТС должно возить груз. Допустим, оно делает одну пульсацию в сутки, и способно за раз поднять полмиллиона тонн. Но это же 183 млн т в год! Столько - туда, и столько же - обратно. «Почувствуйте разницу»: в лучшие годы грузопоток «Земля-орбита» не превышал полутора тысяч т/г!

Дело, опять-таки, не в самой цифре, а в том, что эти 183 (да пусть даже втрое меньше) млн т/г. нужно еще произвести! А если ОТС будет простаивать, то зачем оно вообще нужно?

С лифтами - та же ситуация, но еще «веселее»: размеры - больше, материал - намного дороже (ОТС может быть и стальным, лифты же - буквально алмазные), пропускная способность - значительно меньше.
В.А. Золотухин подходит к проблеме принципиально с другой стороны: сначала формулирует масштабную задачу - не просто освоение, а колонизация космоса (см. также статью «Ногою твердой стать...» в нашем журнале, №4 за 1999г.).

Решение такой задачи предусматривает пассажиропотоки и грузоперевозки, объем которых заведомо многократно превышает возможности всех мыслимых традиционных технологий. Исходя из этого и предлагается способ решения.

Другим серьезным достоинством идеи тюменского инженера является «виртуальность» «рельсов», по которым движутся транспортные капсулы - они («рельсы») существуют только во время работы установок, а не строятся заранее. «Несуществующие» элементы глобальной транспортной системы не требуют постоянных зон отчуждения, их невозможно повредить.

Наконец, в отличие от прочих циклопических космотранспортных комплексов, магнитоплазменные космодромы могут использоваться и вне целостной системы, причем не только как транспортные устройства, но и для управления климатом, например, начнут давать экономическую отдачу задолго до создания в Солнечной системе всей гигантской инфраструктуры, предложенной изобретателем.

Пожалуй, если вывести за скобки иллюзорность самой надежды принять политическое решение о крупномасштабной колонизации околосолнечного космоса, единственным «недостатком» проекта Золотухина будет его запредельная смелость: все составные части его системы нужно либо создавать заново, либо характеристики немногих существующих прототипов повышать на многие порядки... Но это - «достойный недостаток».

Сергей Александров

на предыдущую страницу к началу этой страницына следующую страницу