Космические лифты
Вообразите бобовый росток высотой 10 000 км, вытянувшийся далеко в космос и подсоединенный к противовесу на высоте 35 790 км, — и получите примерное представление о том, что такое космический лифт. Пока может смахивать на научную фантастику, но исследователи работают над этим. Космический лифт можно было бы использовать для подъема материалов — или людей — в космос без ракет и ракетного топлива.
Эту затею уже вплотную обмозговали. Японцы в 2009 году объявили конкурс: кто сможет при помощи фаловой технологии (называемой космической лестницей, небесным крюком, космическим лифтом или геостационарным орбитальным фалом) максимально быстро поднять свою команду. Немецкая конструкция забралась на высоту в 150 метров за 52 секунды. В Америке один фонд ежегодно устраивает соревнования с главным призом в 1 миллион долларов: верхолаз (пока это машина, поднимающая некий груз, но не человека) должен подняться на высоту в 1 км.
Ключевая проблема состоит в том, ясное дело, что не существует пока столь прочного материала, чтобы из него можно было бы собрать конструкцию необходимой высоты. Но открытие углеродных нанотрубок в 1991 году, кажется, смогло бы все изменить. Ученые утверждают, что им все еще нужна система массового производства углеродных материалов и сверхскоростная система тяги, но и с этим сейчас уже, похоже, можно разобраться — благодаря открытию графена, потенциально — самого прочного в мире материала. Он устроен как пчелиные соты (или как мелкоячеистая сетка в атомарных масштабах), в чьих узлах располагаются атомы углерода — почти с той же плотностью, что и в углеродных нанотрубках. Американские исследователи утверждают, что работающий лифт удастся построить уже к 2030 году — если кто-нибудь пожелает потратить 10 миллиардов долларов, необходимых для отрыва от земли этого гипотетического метаинженерного проекта.
«Если законы небесной механики позволят нам зафиксировать объект в небе, почему бы не сбросить вниз трос и таким образом не устроить лифтовую систему?» Артур Ч. Кларк, писатель-фантаст
Космическая логистика
Почему вообще кому-то должно это занадобиться? Отчасти потому, что в этом есть дерзанье, но еще и оттого, что космический лифт резко уменьшит стоимость космических перевозок. Например, спутники связи будет гораздо проще доставлять в космос, роботов-монтеров — забрасывать на починку разбитых солнечных тарелок, а лунные камни — таскать на Землю регулярными грузовыми челноками. По сути, космическая логистика. Более того, если кто-то придумает что получше, такая космическая цепь доставки может быть легко демонтирована без всякого серьезного ущерба. И вот еще что: если бы нам удалось нарастить достаточно длинные провода, мы могли бы поместить их в магнитное поле другой планеты и создать гигантскую динамо-машину. Может ли что-нибудь из всего этого состояться?
Одна проблема — тросы, как бы мы их ни называли, которые поближе к Земле, будут двигаться медленнее тех, что повыше, из-за так называемого «эффекта Кориолиса». Представьте, что вы разместили маленький и относительно легкий объект на здоровенном диске, вращающемся с постоянной скоростью (старая пластинка «Роллинг Стоунз» на 33 оборота в минуту — хороший, хоть и довольно устарелый пример).
Если положить объект примерно на середину диска, он там и останется. Но если сдвинуть его к краю, его сбросит совсем — не потому что диск вращается быстрее 33 оборотов в минуту, а потому что внешний его край имеет большую длину и поэтому должен вращаться быстрее, чтобы оставаться на 33 оборотах в минуту. А если бросить в космос кабель — или скинуть конец его на Землю, — нижний конец будет мощно отставать, и поэтому вся конструкция станет колыхаться и в конце концов вырвется из грунта. Тут у кого хочешь голова закружится.
Лиха беда начало
У такого радикального технологического решения могут быть, опять-таки, стратегические последствия — особенно если само решение практично, воспроизводимо и надежно, страны начнут спорить, как именно им пользоваться. Если какая-нибудь относительно независимая организация вроде ООН построит такие лифты, возникнет, вне всякого сомнения, порядком ругани, кому первым на них кататься и как к ним распределяется доступ. Одного этого хватит, чтобы лифт застрял на первом этаже на долгие годы.
Но если технология окажется в руках одной страны или частной компании, раздоры могут стать не на шутку неприятными: вдруг доступ к лифту даст серьезное стратегическое преимущество в получении столь необходимых редких ресурсов или в применении оружия, базирующегося в космосе. А если к тому времени, когда лифты будут построены, условия на Земле всерьез испортятся — из-за изменений климата или размножения злонамеренных роботизированных репликантов? В таком случае может образоваться длиннющая очередь желающих приобрести билет в один конец (на космическое судно под возможным на тот момент названием «Ковчег»), и довольно быстро могло бы развиться «осатанение очереди». Может, эту проблему мы бы решили раздачей билетов в зависимости от даты рождения (см. кинофильм «Заражение») или платежеспособности — таким образом, мгновенно создав социальную поляризацию и негодование.
«Это более не научная фантастика... мы вышли из лаборатории со словами "У нас это вполне может получиться”» Дэйвид Смитермен, американский инженер, НАСА
Из-за этих и других серьезных трудностей ожидать настоящего космического лифта в ближайшее время не приходится, хотя если кому-то удастся довести до ума эту технологию, все может получиться вполне фантастическим. Один комментатор уже выступил с идеей наловить небольших астероидов с Земли при помощи очень длинной и прочной веревки, приволочь на Землю, тут расковырять их и так добыть гелий-3. Пусть у вас не перехватывает дыхание от этой затеи — и эта, и другие подобные, скорее всего, накрепко укоренятся исключительно в научной фантастике. По крайней мере, еще надолго.
Вам наверх?
Сама идея прокатиться на лифте в космос не настолько безумна, как кажется. Разумеется, если оглянуться на несколько сотен лет, в те времена представление о том, что можно подниматься чем-то кроме лестницы, показалось бы завиральным. Даже после изобретения лифта мысль о его использовании в автоматизированной версии без оператора представилась бы однозначно опасной. Работающий космический лифт — по-прежнему далекая перспектива, но есть, к примеру, спланированная конструкция со станцией на высоте 50 км, и выглядеть она будет как очень большая Эйфелева башня с длиннющим тросом, уходящим в ближний космос. Космические гондолы или летательные аппараты на электромагнитной тяге будут подниматься и опускаться по тросу на орбитальную космическую станцию.
Пророчества восхитительные — и возмутительные
История частенько повторяется, но и будущее тоже, особенно когда научная фантастика предсказывает контуры грядущего, что у нее иногда получается. Такого пока не случилось, но в 1979 году Артур Кларк опубликовал роман «Фонтаны рая», в котором фигурирует некий инженер — доктор Ванневар Морган. У доктора Моргана есть гениальный, хоть и несколько радикальный замысел — построить орбитальную башню протяженностью 32 000 км с одной планеты до вершины горы на другой.
