Связь между небом и Землёй может стать буквальной

Набрёл на интересную научную статью о создании космических лифтов (или вот, как их тут называют, тросов). Я, конечно, давно уже о них слышал на уроках физики, слышал, что их хотели воплотить в жизнь ещё при Циолковском, но о том, что активные действия в этой связи идут и сегодня, я не знал. Что ж, поживём - увидим. Может, скоро небосвод перед глазами обогнут тросы?


Тросовые системы – одно из самых многообещающих, но незаслуженно забытых направлений космонавтики. Их технологию ещё в 1895 году в «Грёзах о Земле и небе» описал Константин Циолковский. Мыслитель предлагал использовать для перемещения грузов в космосе цепь и лебёдку, а также создавать искусственную тяжесть на обитаемой станции, связав её сверхпрочным тросом с балластной массой. Художественное воплощение идея нашла в романах Александра Беляева «Звезда КЭЦ» и «Прыжок в ничто», а вот техническое ещё ждёт своего часа.

В 60-е советские инженеры планировали соединить километровым стальным тросом космический корабль «Союз» и последнюю ступень ракеты-носителя, а затем привести связку во вращение и смоделировать искусственную тяжесть. Однако проект был закрыт после смерти Сергея Королёва. Затем серия экспериментов с космическими тросами прошла в США, но они не принесли особых плодов и были свёрнуты из-за технических сложностей.

Когда в околоземном пространстве появятся тросовые комплексы – неясно, но их исследование идёт полным ходом. В частности, в петербургском ЦНИИ робототехники и технической кибернетики.

Владимир Павлов: «Как поведёт себя связка двух космических тел на орбите, позволят проверить вычислительные эксперименты»

Справка STRF.ru:
Владимир Анатольевич Павлов, начальник отдела космического приборостроения Центрального научно-исследовательского и опытно-конструкторского института робототехники и технической кибернетики кандидат технических наук, старший научный сотрудник. Его научно-образовательный центр «Космические системы» принимает участие в целевой программе «Кадры»

Каковы области применения космических тросовых систем?

– Самые разнообразные. Создание искусственной микрогравитации на космических аппаратах, дистанционное зондирование космических объектов, изменение высоты орбиты космических аппаратов без расхода топлива, получение электроэнергии…

Как это всё действует? Два объекта, связанные токопроводящим тросом, движутся по орбите в магнитном поле Земли – и наводится электродвижущая сила (ЭДС).

Есть надежда, что между орбитальной станцией и Землёй станут курсировать грузовые лифты? Или это домыслы фантастов?


– Отнюдь нет. Недавно появилась информация, что японская корпорация Obayashi уже ведёт вполне конкретную разработку такого космического лифта. Правда, реализация запланирована на 2050 год.
Справка STRF.ru:
Идею космического лифта от Луны к Земле впервые высказал в 1910 году русский учёный Фридрих Цандер, предложив транспортировать грузы по тросу, постоянно натянутому за счёт гравитационных и центробежных сил. Его длина составила бы 60 000 километров
У России есть перспективы в этой области?

– Вопрос не ко мне – к Роскосмосу.

На какой стадии ваш проект?

– Госконтракт рассчитан на три года. В 2010 году разработаны алгоритмы динамического поведения гравитационного диполя (так мы называем нашу систему), в частности, выпуска и втягивания троса. В первой половине прошлого года разработана математическая модель. Во второй половине 2011 года она реализована в виде компьютерной модели. Сейчас на ней уже идут вычислительные эксперименты, проверка разных режимов поведения связки двух космических тел на орбите. Кроме того, на основе нашей эскизной конструкторской документации идёт изготовление отдельных узлов лебёдки, предназначенной для выпуска троса. Там свои проблемы. Трос очень длинный, а сила натяжения очень слабая. Инженерные решения нужно проверить экспериментально.

Какой материал?

– Мы ориентируемся на кевлар. Сейчас интенсивно развиваются нанотехнологии – возможно, в будущем можно будем применять наноматериалы на основе углеродистых трубок. Пока говорить трудно.

Интересно, американцы какие вещества использовали в своих тросовых системах?

– У нас информации практически никакой нет. Всё засекречено.

Каков шанс, что Ваш проект воплотится в жизнь?

– Мы поддерживаем связь с ЦНИИмаш, головным институтом Роскосмоса по научным исследованиям. Готовим заявку на космический эксперимент.

– С какими организациями Вы сотрудничаете? Насколько я знаю, в МГТУ им. Н.Э. Баумана также работают над космическими тросовыми системами…

– С МГТУ у нас контактов нет. Но мы поддерживаем тесную связь с РКК «Энергия». Она была одним из родоначальников исследований в данной области.

Молодёжь внесла в проект свою лепту?

– При нашем институте функционирует факультет и аспирантура петербургского политеха. Два аспиранта принимали участие в разработке математической модели. Студенты привлекались для программирования. Тема перспективная, вызвала большой интерес. Молодёжь интенсивно, с большим желанием в неё вовлекается.

Есть ли у целевой программы «Кадры» минусы?

– Особых проблем у нас не возникало. Отчётность рутинная, но мы не в первый раз участвуем в подобных работах. Всё уже налажено.

Объём финансирования Вас устраивает?

– Он, конечно, небольшой. Без других источников финансирования мы бы не потянули такую работу. Но если программа получит своё продолжение, это, естественно, можно только приветствовать.