Знание-сила, 2007 № 04 (958) - [32]

Сам Эдвардс с увлечением рисует эти близкие перспективы: «Выходя с места своего закрепления, трос космического лифта будет подниматься вертикально вверх, достигая геосинхронной орбиты на высоте примерно 36 тысяч километров и продолжаясь дальше еще на 64 тысячи километров, где к его концу будет прикреплен 600-тонный противовес. Кабель будет держаться вертикально по той же причине, по которой вращающийся на веревке камень натягивает веревку. Ключевым для работы лифта будет тот факт, что центр тяжести этой системы все время будет оставаться на геосинхронной орбите, так что вся структура будет двигаться вместе с Землей, точно с ее скоростью... Движимые электричеством кабины- ползуны» будут поднимать грузы и людей на орбиту. Каждая такая кабина общим весом около 20 тонн сумеет нести 13 тонн груза, упакованных в виде контейнеров общим объемом с пятиспальный жилой дом. Пассажиры такого «ползуна» будут чувствовать себя как на корабле, совершающем круиз, — к их услугам будут небольшие спальни, кухоньки и другие удобства, а также, разумеется, иллюминаторы, через которые можно будет наблюдать поистине потрясающие виды Солнечной системы. Поднимаясь со скоростью 190 километров в час, они достигнут геосинхронной орбиты через 8 суток полета».

Из Хабаровска в Москву поезд идет шесть суток — и без особых удобств, не говоря уже о «видах Солнечной системы». Так что — полетим?

В окрестностях немецкого городка Гармиш-Партенкирхен высится самый высокий пик Германии, именуемый Цугшпитце, под 3 километра высотой. На его вершину ведут две дороги, обе с немецкой стороны. Но когда смотришь на пик издалека, то внезапно, в просветах облаков, видишь ползущую в небе крохотную черную точку: это с австрийской стороны горы ползет на вершину еще одна подвесная кабина с дюжиной или больше пассажиров.

В самой кабине подъем выглядит не так страшно, только время от времени, проходя очередной столб из тех, на которых подвешен трос, она как будто слегка падает, но тут же выравнивается и ползет дальше. Куда страшнее подъем на гору Пилатус, что возле швейцарского города Люцерна. Она пониже, но последние несколько десятков метров кабина поднимается почти параллельно ее стене, вертикально вверх. Ощущение не из приятных. Очень хочется, что оно скорее кончилось. Мне случилось подниматься туда с группой российских спортсменов, которых какие-то соревнования занесли в Люцерн, и скажу вам — взбадривающей матерщины была полная кабина, до самого верха хватило.

Все это я к тому, что подниматься не на 3, не на 37, а на 37 тысяч (!!!) километров (а именно там должна по замыслу находиться орбитальная пересадочная станция космического лифта) будет — во всяком случае, поначалу — занятием для очень мужественных людей. Как уже сказано, даже при скорости почти в 200 километров в час это восемь суток непрерывного ввинчивания в черную звездную пустоту. Но сложности космического лифта этим далеко не исчерпываются. И для того, кто бодренько говорит: «Да чего там, полетим!» — у расчетчиков этой фантастической конструкции приготовлено несколько удивительных — и не всегда приятных — неожиданностей.

Как мы уже описывали, принципиальная схема космического лифта предельно проста. Теперь детали. Прежде всего трос, по которому должна ползти кабина, это не совсем трос. Подумайте сами — в любой точке троса его материал должен выдерживать вес всей нижележащей части, а это — тысячи и тысячи километров! (Можно сказать и иначе: в любой точке материал должен иметь достаточную прочность, чтобы противостоять центробежной силе, с которой «хочет оторваться» вся вышележащая часть вместе с орбитальной станцией.) И поскольку чем выше, тем больше километров троса остается внизу, ясно, что поперечное сечение троса должно становиться все шире с высотой.

Совершенно очевидно, что это порождает множество тяжелых технических проблем. Сразу ясно, например, что сталь для такого троса не годится — она слишком тяжела. Вообще ни один из существующих материалов не обладает нужными прочностью и легкостью. Отсюда надежды на углеродные нано-трубки. Но пока что и их характеристики не достигли необходимых стандартов. Если достигнут, можно будет сделать нижнюю часть троса очень тонкой. Тут важен каждый миллиметр, потому что сечение, как уже сказано, возрастает с высотой. Однако более тонкий трос немедленно создаст трудность «надевания» на него кабины. Другую трудность для крепления кабины создает меняющаяся толщина троса: видимо, это крепление тоже должно быть переменным. Что это может быть — катки, магнитная «левитация», захваты?

Свою трудность порождает и проблема энергии для движения кабины. Горноподъемные кабины тянет второй трос, но здесь это, понятно, исключено. Кроме того, нужно все время помнить, что почти все 36 тысяч километров подъема кабина должна будет двигаться в открытом космосе, так что обычные наземные двигатели тоже исключены. Атомные пока весят слишком много. Передача электроэнергии по тросу потребует достаточной его проводимости при космических температурах. Некоторые проекты исходят из идеи «толкания» кабины лазерным или микроволновым лучом, другие уповают на солнечную энергию, но ни один из этих вариантов пока не опробован.