Molte persone conoscono la storia biblica di come le persone iniziarono a diventare come Dio e decisero di erigere una torre fino al cielo. Il Signore, arrabbiandosi, fece in modo che tutte le persone iniziassero a parlare in lingue diverse e la costruzione si interruppe.
Vero o no, è difficile dirlo, ma dopo migliaia di anni l'umanità ha pensato di nuovo alla possibilità di costruire una super torre. Dopotutto, se è possibile costruire una struttura alta decine di migliaia di chilometri, sarà possibile ridurre il costo della consegna del carico nello spazio di quasi mille volte! Lo spazio cesserà una volta per tutte di essere qualcosa di lontano e irraggiungibile.
Caro spazio
Per la prima volta il concetto di ascensore spaziale è stato considerato dal grande scienziato russo Konstantin Tsiolkovsky. Presumeva che se costruisci una torre alta 40.000 chilometri, la forza centrifuga del nostro pianeta manterrà l'intera struttura, impedendole di cadere.
A prima vista, questa idea puzza di manilovismo a un miglio di distanza, ma pensiamo logicamente. Oggi, la maggior parte del peso dei razzi è il carburante, che viene speso per superare la gravità terrestre. Ovviamente questo influisce anche sul prezzo di lancio. Il costo per consegnare un chilogrammo di carico utile all'orbita terrestre è di circa $ 20.000.
Quindi, quando i parenti passano la marmellata agli astronauti sulla ISS, puoi stare certo che questa è la prelibatezza più costosa del mondo. Anche una regina inglese non può permetterselo!
Il lancio di uno shuttle costa alla NASA tra i 500 ei 700 milioni di dollari. A causa di problemi nell'economia americana, la leadership della NASA è stata costretta a chiudere il programma dello space shuttle e affidare la funzione di consegna del carico alla ISS a società private.
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I problemi politici si aggiungono ai problemi economici. A causa di disaccordi sulla questione ucraina, i paesi occidentali hanno imposto una serie di sanzioni e restrizioni alla Russia. Sfortunatamente, hanno anche toccato la cooperazione in astronautica. La NASA ha ricevuto dal governo degli Stati Uniti un ordine di congelare tutti i progetti comuni, ad eccezione della ISS. In risposta, il vice primo ministro Dmitry Rogozin ha affermato che la Russia non è interessata a partecipare al progetto ISS dopo il 2020 e intende passare ad altri obiettivi e compiti, come stabilire una base scientifica permanente sulla Luna e un volo con equipaggio su Marte.
Molto probabilmente, la Russia lo farà insieme a Cina, India e forse Brasile. Va notato: la Russia stava già completando il lavoro sul progetto e le sanzioni occidentali hanno semplicemente accelerato questo processo.
Nonostante piani così ambiziosi, tutto può rimanere sulla carta se non si sviluppa un modo più efficiente ed economico di consegnare le merci al di fuori dell'atmosfera terrestre. Un totale di oltre 100 miliardi di dollari è stato speso per la costruzione della stessa ISS! Quanti "verdi" ci vorranno per creare una stazione sulla luna è persino spaventoso da immaginare.
Un ascensore spaziale potrebbe essere la soluzione perfetta al problema. Una volta che l'ascensore è in funzione, i costi di spedizione possono scendere a due dollari per chilogrammo. Ma prima devi spaccare completamente la testa su come costruirlo.
Margine di sicurezza
Nel 1959, l'ingegnere di Leningrado Yuri Nikolaevich Artsutanov sviluppò la prima versione funzionante dell'ascensore spaziale. Poiché è impossibile costruire un ascensore dal basso verso l'alto a causa della gravità del nostro pianeta, ha suggerito di fare il contrario: costruire dall'alto verso il basso. Per questo, un satellite speciale doveva essere lanciato in un'orbita geostazionaria (circa 36.000 chilometri), dove doveva prendere una posizione sopra un certo punto dell'equatore terrestre. Quindi inizia a montare i cavi sul satellite e abbassali gradualmente verso la superficie del pianeta. Il satellite stesso ha svolto anche il ruolo di contrappeso, mantenendo costantemente tesi i cavi.
Il grande pubblico ha potuto conoscere in dettaglio questa idea quando, nel 1960, Komsomolskaya Pravda pubblicò un'intervista con Artsutanov. Le interviste sono state pubblicate anche dai media occidentali, dopodiché il mondo intero ha già subito la "febbre da ascensore". Gli scrittori di fantascienza erano particolarmente zelanti, dipingendo immagini iridescenti del futuro, un attributo indispensabile di cui era l'ascensore spaziale.
Tutti gli esperti che studiano la possibilità di creare un ascensore concordano sul fatto che l'ostacolo principale alla realizzazione di questa idea è la mancanza di un materiale sufficientemente resistente per i cavi. Secondo i calcoli, questo ipotetico materiale dovrebbe resistere a una tensione di 120 gigapascal, ad es. oltre 100.000 chilogrammi per metro quadrato!
La forza dell'acciaio è di circa 2 gigapascal, per opzioni particolarmente resistenti - un massimo di 5 gigapascal, per fibra di quarzo - leggermente superiore a 20. Questo è semplicemente mostruosamente piccolo. Sorge l'eterna domanda: cosa fare? Sviluppa la nanotecnologia. I nanotubi di carbonio possono diventare i candidati più promettenti per il ruolo di cavo per un ascensore. Secondo i calcoli, la loro forza dovrebbe essere molto superiore ai 120 gigapascal minimi.
Al momento, il campione più durevole è stato in grado di sopportare uno stress di 52 gigapascal, ma nella maggior parte degli altri casi sono esplosi nell'intervallo da 30 a 50 gigapascal. Nel corso di lunghe ricerche ed esperimenti, gli specialisti della University of Southern California sono riusciti a ottenere un risultato inaudito: la loro valvola era in grado di sopportare una tensione di 98,9 gigapascal!
Sfortunatamente, questo è stato un unico successo e c'è un altro problema significativo con i nanotubi di carbonio. Nicholas Pugno, scienziato del Politecnico di Torino, è giunto a una conclusione deludente. Si scopre che anche a causa dello spostamento di un atomo nella struttura dei tubi di carbonio, la forza di una certa area può diminuire drasticamente del 30%. E tutto questo nonostante il fatto che il campione di nanotubi più lungo ottenuto finora sia di soli due centimetri. E se si tiene conto del fatto che la lunghezza del cavo dovrebbe essere di quasi 40.000 chilometri, il compito sembra semplicemente impossibile.
Spazzatura e tempeste
Un altro problema molto serio è legato ai detriti spaziali. Quando l'umanità si stabilì nell'orbita terrestre, prese una delle sue occupazioni preferite: riempire lo spazio circostante con i prodotti della sua attività vitale. All'inizio, in qualche modo, non eravamo particolarmente preoccupati per questo. “Dopo tutto, lo spazio è infinito! - abbiamo ragionato. - Getta un pezzo di carta e lei andrà oltre, navigherà nella vastità dell'Universo!"
È stato allora che ci siamo arresi. Tutti i detriti e i resti di veicoli volanti sono destinati a girare per sempre intorno alla Terra, catturati dal suo potente campo gravitazionale. Non è necessario essere un ingegnere per capire cosa succede se uno di questi pezzi di detriti colpisce il cavo. Pertanto, migliaia di ricercatori di tutto il mondo si stanno scervellando sulla questione dell'eliminazione della discarica vicino alla terra.
Inoltre, la situazione con la base dell'ascensore sulla superficie del pianeta non è del tutto chiara. Inizialmente, si intendeva creare una base fissa all'equatore per garantire la sincronizzazione con un satellite geostazionario. Tuttavia, allora è impossibile evitare l'effetto dannoso dei venti dell'uragano e di altri disastri naturali sull'ascensore.
Poi è nata l'idea di fissare la base su una piattaforma galleggiante, che potesse effettuare manovre ed "evitare" le tempeste. Ma in questo caso, gli operatori in orbita e la piattaforma saranno costretti a eseguire tutti i movimenti con precisione chirurgica e sincronizzazione assoluta, altrimenti l'intera struttura andrà a puttane.
Tieni il mento alto
Nonostante tutte le difficoltà e gli ostacoli che si trovano sul nostro spinoso percorso verso le stelle, non dovremmo appendere il naso e gettare questo, senza dubbio, un progetto unico nel dimenticatoio. L'ascensore spaziale non è un lusso, ma una cosa vitale.
Senza di essa, la colonizzazione dello spazio vicino diventerà estremamente laboriosa, costosa e potrebbe richiedere molti anni. Ci sono, ovviamente, proposte per sviluppare tecnologie antigravitazionali, ma questa è una prospettiva troppo lontana e nei prossimi 20-30 anni sarà necessario un ascensore.
L'elevatore è necessario non solo per sollevare e abbassare carichi, ma anche come "mega imbracatura". Con il suo aiuto, è possibile lanciare astronavi nello spazio interplanetario senza spendere enormi quantità di carburante così prezioso, che altrimenti potrebbe essere utilizzato per accelerare la nave. Di particolare interesse è l'idea di utilizzare un ascensore per pulire la Terra dai rifiuti pericolosi.
Ad esempio, il combustibile nucleare esaurito da una centrale nucleare può essere posto in capsule sigillate e quindi inviato direttamente verso il Sole, per il quale è un gioco da ragazzi bruciare un tale booger.
Ma, stranamente, l'attuazione di un'idea del genere è piuttosto una questione non di economia o scienza, ma di politica. Dobbiamo affrontare la verità: nessun paese al mondo può padroneggiare autonomamente un progetto così grandioso. La cooperazione internazionale è indispensabile.
Prima di tutto, è importante la partecipazione di Stati Uniti, Unione Europea, Cina, Giappone, India, Brasile e, ovviamente, Russia. Quindi, qualunque cosa si possa dire, bisognerà sedersi al tavolo dei negoziati e fumare una pipa di pace. Quindi, ragazzi, viviamo insieme e ci riusciremo!
Adilet URAIMOV
