Астрономия на пальцах. Для детей и родителей, которые хотят объяснять детям - читать онлайн книгу. Автор: Александр Никонов cтр.№ 31

Вот такого рода огромные пращи и предлагается использовать, причем, не только для запуска груза на орбиту, но и в качестве транспорта, то есть для грузообмена между Луной и Землей.

Проще, конечно, запустить груз пращой с Луны, а не с Земли: там меньше сила тяжести, соответственно, меньше и первая космическая скорость, необходимая для выхода на орбиту, а значит проще раскрутить груз до этой скорости. Да и атмосфера на Луне не мешает, ведь в атмосфере запущенный с огромной скоростью груз может просто сгореть, если его как-то не защитить от трения о воздух. А вот если нам нужно отправить с Луны командированного специалиста обратно на Землю, и он крепкий парень, могущий выдержать шестикратные перегрузки (6g – обычно так записывается шестикратная перегрузка, и это означает, что тело космонавта будет весить в шесть раз больше, чем за Земле)… Так вот, для такого запуска потребуется длина пращи в 12 км. Длинновато? Можно и короче, но тогда перегрузки будут больше и человек не выдержит. А вот грузы выдержат.

Лунная праща.

А как, используя принцип пращи, долететь до Луны? Для этого существуют разные проекты, разработанные как в Америке, так и в России. Представьте себе крутящуюся пращу или просто спицу, летящую при этом по своей орбите вокруг Земли.

Праща, словно спица без колеса, «катится» по орбите, точнее, летит вокруг Земли, вращаясь.

Допустим, к этой раскрученной праще мы подвезли снизу груз на ракетоплане. Праща его цапнула и, совершив пол-оборота, метнула, увеличив тем самым скорость груза. Это значит, что груз перешел на более дальнюю эллиптическую орбиту – поближе к Луне. На этой орбите его уже ждет другая праща. Цапнула – перекинула на еще более вытянутую орбиту. И так все ближе и ближе к Луне. А возле Луны следующая серия пращей груз подхватывает и, подтормаживая, переводит на более близкие к Луне орбиты.

Космический лифт

Это придуманное давным-давно безракетное устройство могло бы нам помочь расшить самое узкое и проблемное место – вывод грузов с Земли.

Космический лифт представляет собой лифт в самом прямом смысле этого слова. Представьте себе геостационарный спутник, то есть такой спутник, который вращается вокруг Земли с той же скоростью, с которой вращается вокруг своей оси сама наша планета, поэтому все время висит над одной точкой планеты, например над Тамбовом. Вы были в Тамбове? Нет? Ну, тогда мысленно подвесьте спутник над тем местом, которое вам знакомо. Там мы устроим космопорт!

Для этого спускаем со спутника на Землю трос, на трос вешаем кабинку, которая по этому тросу будет ездить. И все! На лифте в космос! Возникает вопрос: а почему трос не падает вниз? А потому что он натянут и держится за счет центробежной силы. Вы тоже можете взять веревочку с привязанной гайкой или ту же пращу и раскрутить ее над головой – мягкая веревочка станет прямой и натянутой. А теперь мысленно пустите по ней лифт. При этом при подъеме лифту будут помогать ехать вверх центробежные силы.

Ловко?

Почему же столь гениальная в своей простоте идея до сих пор не реализовалась?

А потому что материалов столь прочных пока не придумали! Любой трос подобной длины просто разорвется под собственным весом. Есть, правда, у человечества надежда на так называемые углеродные нанотрубки – это такой очень легкий и прочный материал, который теоретически мог бы выдержать подобные нагрузки, ведь тут нужен материал намного легче и при этом в сто раз прочнее стали. Увы! Пока что нанотрубки из углерода мы производить в промышленных масштабах не умеем, ведутся только первые осторожные лабораторные исследования этого материала. Так что до космического лифта пока очень далеко.

Космический лифт.

Общепланетарное транспортное средство – пожалуй, самый удивительный и самый грандиозный из придуманных способов выхода за пределы земного тяготения. Изобрел его много лет назад наш соотечественник, талантливый инженер Юницкий. Несмотря на всю кажущуюся фантастичность и масштабность этого проекта, его можно построить уже при существующем уровне техники и не ждать никаких углеродных нанотрубок. Вот только затраты материалов будут сложновообразимыми.

Представьте себе герметичную трубу, опоясывающую Землю по экватору и лежащую на суше на неких эстакадах, а в океане – на понтонах. Труба может в силу своей хитрой конструкции немного, всего на несколько процентов удлиняться. Если она немного удлинится, то станет длиннее экватора (который 40 000 километров), то есть будет опоясывать планету, чуть-чуть вися над ней на небольшой высоте километров в 200. По сравнению с длиной трубы это ничтожная величина. Но это уже космос, это уже орбита!

Как кольцо работает… Вдоль всей трубы проходит вакуумированный канал, в котором на магнитном подвесе располагается ротор, разгоняемый магнитным полем. То есть мы имеем своеобразный электродвигатель размером с планету. Статор (неподвижная часть) – это сама труба с грузовым и пассажирским отсеками, а ротор (подвижная, крутящаяся часть) – та самая бесконечная магнитная лента в вакуумированном канале. Эта лента магнитным полем начинает раскручиваться внутри вакуумированного канала, из которого откачан воздух. Центробежная сила стремится растянуть ленту, она, растягиваясь, через магнитное поле толкает и растягивает трубу, в которой крутится. Таким образом все сооружение чуть-чуть растягивается, но этого «чуть-чуть» хватает, чтобы труба оторвалась от своих опор и поднялась в космос, а планета Земля оказалась окружена искусственным кольцом.

Далее, после выхода кольца на орбиту, происходит разгрузка, барахлишко развозится по орбитальным станциям, отправляется на Луну, а оттуда везут гелий-3 в качестве топлива для земных термоядерных станций. Загружают в орбитальное кольцо, после чего сажают его на Землю, на опоры.

Всемирное кольцо Юницкого.

Это ли не гениально? А масштабы какие!

Пусковая петля Лофстрома. По сути это кусок предыдущего проекта. По всему 40-тысячному экватору строить кольцо накладно, поэтому давайте возьмем только кусочек вакуумированной трубы примерно в 4 тысячи километров длиной, сложим пополам, выгнем в виде мостика на высоту примерно в 80 км и закольцуем так, как показано на рисунке. Это, пожалуй, единственный из перечисленных проектов, просчитанный экономически.