Лунный лифт

Не стоит зацикливаться на космическом лифте, построенном на Земле. Такую же структуру можно соорудить и на Луне. В конце концов, космический лифт требует передовых технологий, которые появятся, скорее всего, после того, как на Луне будет организована обитаемая станция. Поначалу такая станция будет служить научным целям, однако изучение поверхности и недр Луны несет в себе не только научный интерес. Те минералы, что могут рассказать нам об истории Солнечной системы и пары Земля-Луна, могут также использоваться как полезные ископаемые. В этом случае космический лифт желательно прокинуть до низкой околоземной орбиты. Здесь, где удобно собирать крупные космические аппараты, лунные ресурсы могут быть использованы без необходимости поднимать их с Земли. Если же и Земля, и Луна будут оборудованы лифтами, то обмен ресурсами между ними будет очень прост и дешев, нужны будут лишь корабли, отцепляющие грузы с одного лифта и устанавливающие на другой.

Научной стороной создания космического лифта занимается множество специалистов в разных странах, однако о его создании пока задумываются в основном в США. Это пока единственная страна, в которой освоением космического пространства активно занимается частный сектор. В частности, лунный лифт хочет построить компания LiftPort Group.

Идея компании заключается в создании ступенчатого кабеля, по которому сможет передвигаться робот, подтягиваясь от одного выступа или углубления в конструкции до другого. Луна лишена атмосферы, и грузы не придется закрывать в защищающий от ее воздействия кожух при быстром перемещении. Атмосфера также не будет оказывать возмущающего воздействия на лифт, пытаясь сдвинуть его точку крепления. У Луны также нет быстрого вращения, которое позволило бы натянуть лифт с помощью центробежных сил. Зато неподалеку от нашего спутника есть точка либрации. Именно в нее предлагается поместить концевой груз лифта. Сюда груз можно доставить с Земли и потом опустить на поверхность Луны, регулируя скорость спуска. Мягкая посадка – еще одно преимущество космического лифта. Космический аппарат, доставивший грузы в точку либрации, может остаться там, дожидаясь обратной партии с Луны. Ему практически не придется тратить топливо на поддержание положения.

Непонятно, правда, куда спешить коммерческой организации, ведь пока человечество не начнет активно осваивать околоземное пространство и Луну, прибыли от лифта не получишь. Даже государственные агентства, за плечами которых стоит экономика целых стран, пока не действуют в этом направлении. Только NASA объявило о программе CATALYST. Эта программа как раз направлена на создание технологий мягкой посадки и дешевой доставки грузов на Луну. Впрочем, пока главным источником финансирования компании являются пожертвований через сайт Kickstarter. Таким способом вряд ли удастся собрать средства для постройки лунного лифта, только для разработки идей и поддержания интереса не только в академических, но и инженерных кругах.

Создание лифта на Луне имеет одну серьезную сложность и ряд упрощающих факторов по сравнению с постройкой лифта на Земле. Главная проблема – доставка необходимого оборудования и материалов на Луну. Однако эта проблема может быть разрешена с современными технологиями, просто доставка всего необходимого на Луну не по карману ни одной стране. Зато на Луне лифт строить проще по ряду причин. Во-первых, как ни странно, земной космический лифт сталкивается с проблемой космического мусора. На низкой околоземной орбите находится огромное количество космического мусора. Вероятность его столкновения с рабочим космическим аппаратом мизерна, а вот с лифтом она сильно повысится. Во-первых, лифт будет вращаться вместе с Землей, встречая из-за этого большое количество космического мусора. Длинная структура будет иметь большую площадь на орбитах, богатых мусором, а вращение Земли заставит лифт фактически его подметать. В современных условиях создание лифта из-за этого невозможно, необходимо очистить околоземную орбиту от большого количества мусора. Один из хороших способов справиться с этой проблемой – снабжать все запускаемые аппараты системой увода с орбиты. В особенности это относится к малым аппаратам, кубсатам, запускаемым десятками сразу. Поскольку лифт наталкивается на ряд технических трудностей, то к моменту их разрешения в течение нескольких десятилетий большая часть мусора, находящегося на низкой орбите (до 600 километров) успеет сгореть в атмосфере, а новые запускаемые аппараты будут быстро уводиться за счет имеющейся на борту активной системы. На более высоких орбитах, где мусора меньше, его придется собирать, так как влияние очень разреженной атмосферы и солнечного давления уводит отработавшие спутники очень долго – сотни лет. Вторая проблема лифта на Земле – плохое знание динамики таких сложных и длинных структур. Хотя в этой области идет активное исследование в академических кругах, сохраняется опасность падения лифта на Землю. Наконец, для земного лифта требуются технологии создания очень прочных, длинных и легких конструкций. Прогресс в создании углеродных нанотрубок позволяет надеяться на скорый успех в этом направлении.

На Луне же нет необходимости использования таких прочных конструкций. Если на Земле лифт будет прикреплен к экватору, а противовес будет находится на геостационарной орбите или за ней и за счет центробежной силы пытаться разорвать лифт, на Луне он будет подвергаться меньшему разрыву. Медленно вращающаяся Луна и противовес в точке Лагранжа требуют меньшей прочности на разрыв. Динамические свойства лифта можно безопасно проверить на Луне, где он не будет угрожать ни Земле, ни большому числу спутников.

Интересным аспектом упрощения постройки земного лифта после наличия лунного является новый источник противовеса. Вместо того, что поднимать огромную массу с Земли или захватывать астероид, можно отправить на орбиту около Земли лунный реголит.