Космический лифт

Материал из Викитропов
Перейти к навигации Перейти к поиску
« Космический лифт будет построен лет через пятьдесят после того, как над этой идеей перестанут смеяться »
— Артур Кларк
Космический лифт в представлении художников конца 1960-х.

Имеющихся запасов топлива на Земле хватит лишь на то, чтобы запустить в космос чуть больше 1 миллиарда человек. Нет, не отправить в полёт хотя бы к Марсу, не говоря уже о другой звезде, а всего лишь для того, чтобы выйти на орбиту вокруг Земли. Так что же делать?

Решение всех проблем — космический лифт! Это такая большая станция на геостационарной орбите, от которой до земной поверхности протянуты длинные, очень прочные тросы. По этим тросам катается взад-вперед лифт и поднимает на орбиту… ну, что угодно. Обычная кабина типа «ящик» поднимает грузы. Освинцованная кабина с защитой от радиации поднимает пассажиров. Стоимость поездки на таком лифте намного ниже, чем стоимость ракетного запуска на орбиту.

Казалось бы, звучит круто — но почему его ещё нет? Потому что тросы нужны чудо какие прочные и легкие — стальные не выдержат даже собственного веса. Предполагается, что тросов из углеродных нанотрубок должно хватить — но пока ни у кого нет такого количества нанотрубок, чтобы сделать такой трос. Кроме того, существует проблема со спутниками: орбита любого из них обязательно пересекает экватор, и большинство из них летают гораздо ниже геостационара. Так что можно уверенно сказать, что рано или поздно, но любой аппарат в трос космического лифта врежется — причём с огромной скоростью («Космос — это не „очень высоко“. Космос — это „очень быстро“»). Так что к моменту, когда появятся технологии изготовления троса, придётся решать вопрос: что важнее — космический лифт или практически вся остальная космонавтика? От тех же навигационных систем придётся отказаться: их орбиты находятся на высоте всего около 20 тысяч километров. Это ещё не говоря об астероидной угрозе (обычные космические аппараты хотя бы способны маневрировать) или обилии космического мусора, который до сих пор остаётся на различных орбитах.

Космический лифт также порой является не самостоятельным объектом, а лишь частью более крупного астроинженерного сооружения. Такие примеры лучше помещать в общую статью о мегаструктурах.

Примеры

Литература

  • Данное инженерное сооружение неоднократно появляется в работах Артура Кларка:
    • «Фонтаны Рая» — роман о строительстве космического лифта, задуманный под впечатлением от картины «Лифт в космос» А. Леонова и А. Соколова (см. иллюстрацию к данной статье). Данное циклопическое сооружение строят на большой горе на вымышленном экваториальном острове Тапробани[1], состоит оно из четырёх «путей»-тросов, свитых из сверхпрочного мономолекулярного волокна, по которым ходят вверх и вниз кабинки с грузом на магнитной тяге. Параллельно космический лифт такой же системы строят на Марсе: для нужд терраформирования планеты нужно поднять на орбиту несколько мегатонн груза, так что строительство экономически оправданно. К тому же там и условия больше подходят: и горы выше (гора Павлина, на которой планируют строить нижнюю часть лифта, на 10 километров выше земной горы на Тапробани), и сила притяжения меньше.
    • «3001 Последняя одиссея» — в 3001 году на экваторе расположено четыре огромных башни-лифта, по одной в Африке, Америке, Азии и на Тихом океане. Из-за наличия такого быстрого и экономичного способа подъёма в космос уже несколько сотен лет никто не стартует с поверхности, а для безопасности башен околоземное пространство полностью очищено от спутников. Станции на внешнем конце лифтов на момент начала романа давно уже слились в единую структуру в форме кольца, получившую название «Стар-сити», «космический город».
  • Книги А. Громова:
    • «Завтра наступит вечность» — достаточно редкий пример тайного космического лифта оригинальной конструкции: без троса, вместо него инопланетные артефакты[2] двух видов — одни способны генерировать силовой луч (т. н. «энергошнур») нужной направленности, либо притягивающий, либо отталкивающий, другие — принимать его. Группа людей, завладевшая артефактами, создала Корпорацию, которая тайно построила станцию-«невидимку» на высокой околоземной орбите и регулярно гоняет туда (а потом и дальше — уже на Луну, где оборудован вообще портал к другим планетам) транспортные и пассажирские кабины, снабжённые маскировочным покрытием. Поскольку троса в привычном понимании нет, наземной площадкой для лифта может служить любой участок поверхности, где можно установить артефакты, единственное требование — достаточная безлюдность, для конспирации.
    • «Змеёныш» — на Земле расположено три космических лифта. Один из них, показанный в этой повести, расположен в Южной Америке, на горе Каямбе (нынешний Эквадор, высота почти 6 километров). Над вершиной построена башня «Земля-Пассажирская» ещё в пять километров высотой, от которой протянут трос до станции «Стационар», расположенной на 46 тысячах км над поверхностью моря. Указано, что пассажирская кабинка идёт от станции до башни достаточно долго, 58 часов. Обеспечением работы всей инфраструктуры занимается целый концерн под названием «Космический лифт». Мельком упоминается, что на одном из лифтов некие злые террористы хотели устроить катастрофу с обрывом троса, но теракта удалось избежать благодаря помощи доброжелательного инопланетянина (того самого «змеёныша» — его родная цивилизация находится в направлении созвездия Змеи, если смотреть от Земли).
  • «Город Бездны» (цикл «Пространство Откровения») А. Рейнольдса — космический лифт (в просторечии «мост») находится над городом Нуэво-Вальпараиса на планете Окраина Неба в звёздной системе 61 Лебедя. Он примерно в два раза ниже, чем земные, потому что сила притяжения на Окраине Неба поменьше, чем на Земле, а скорость вращения планеты, наоборот, побольше. Потому и синхронная орбита станции наверху лифта ближе к поверхности. Главная его составляющая — нить из очень прочного углерода, называемого «гипералмаз». На Окраине Неба идёт война, но «моста» это не касается — он слишком ценен, а потому обе воюющие стороны негласно договорились не разрушать космический лифт, кто бы не победил. К сожалению, не связанным с участниками войны террористам плевать на это соглашение — совершенно по своим причинам они разрывают нить космического лифта ядерным взрывом прямо тогда, когда на нём поднимался на орбиту главный герой. Ему удаётся спастись, хотя и чудом — сперва взрыв происходит ниже его поднимающейся по нити кабины, затем он успевает надеть вакуумный скафандр до прихода чудовищной силы ударной волны, а потом выпрыгнуть из замедлившейся кабины в космос до того, как она столкнулась с другими, двигавшимися по той же нити.
  • «Летний прилив» (цикл «Вселенная Наследия») Чарльза Шеффилда — Пуповина, странная структура, соединяющая между собой две планеты системы Добеллия, что вращаются вокруг общего центра тяжести. Выглядит она как высокая башня длиной двенадцать тысяч километров и шириной 40 метров в поперечнике; к поверхности обеих планет она крепится непонятным образом — в случае одной планеты Пуповина уходит невероятно глубоко под воду, ко дну океана, в другом — висит прямо над поверхностью, удерживаемая на месте электромагнитным полем. В центре масс этой системы из двух планет находится космическая станция (так и называемая — Станция-на-полпути) и так называемый «Ворот» — пространственно-временная аномалия, посредством которой производится регулировка длины Пуповины, чтобы «кабель» этого лифта не порвался из-за разности скоростей вращения обеих планет. Построено это сооружение таинственной цивилизацией предтеч-Строителей, что вымерли несколько миллионов лет назад, но назначение его понятно — транспорт грузов и пассажиров между обеими планетами.
  • «Обречённая» (цикл «Космоархеологи») Джека Макдевита — руины космического лифта, обнаруженные героями на орбите планеты Малейва-3. Это трос из углеродных нанотрубок длиной почти три тысячи километров, привязанный к астероиду-противовесу. Чуть позже они находят и наземную базу этого сооружения на побережье одного из экваториальных морей, шестиугольную конструкцию высотой в шесть-семь этажей с коротким обрывком троса — вся остальная его часть во время разрушения лифта упала в море, причём обломки, рухнувшие с небольшой высоты, образовали прибрежный архипелаг. Эту транспортную систему построила древняя инопланетная цивилизация для спасения аборигенов, вымирающих из-за начала ледникового периода. В финале герои строят из обломков космического лифта средство эвакуации части исследовательской команды, застрявшей на поверхности разрушающейся планеты.
  • «Пришествие ночи» Питера Гамильтона — Бразильская орбитальная башня, наиболее подробно описанная в «Нейтронном алхимике»: двухступенчатый космический лифт с двумя расположенными друг над другом противовесами. Первый и самый крупный из них — астероид Супра-Бразилия на геостационарной орбите в 36 тысяч километров, и он используется в качестве космопорта; от него к поверхности Земли ведут двадцать пять магнитных монорельсов. Второй, расположенный в двадцати тысячах километров над Супра-Бразилией противовес соединён с ней одним тросом и выполняет роль гасителя колебаний, возникающих в системе при работе лифта.
    • В «Обнажённом боге» кратко упоминается Африканская орбитальная башня, возведённая на основе горы Кения (пять с небольшим километров высоты). Это был первый построенный на Земле космический лифт: та же упомянутая выше Бразильская башня примерно на два столетия моложе Африканской. Упоминаются и причина, повлиявшая на выбор такой технологии для связи с орбитой — забота об экологии планеты: опускающиеся на планету напрямую корабли приносят на Землю излишнее тепло, внося дополнительный разлад в и так разбалансированную перенаселением природную систему, так что для предотвращения стихийных бедствий были построены космические лифты, оказавшиеся ещё и экономически выгодными.
  • «Фабий Байл. Живодёр» Джоша Рейнольдса — по сути, весь единственный город-улей Пелея-Терциуса — одна большая башня, построенная вокруг космического лифта. Внизу находятся производства и сельхозугодья, а на другой стороне мегасооружения — космические орбитальные доки, обеспечивающие товарообмен с остальной галактикой.

Телесериалы

  • «Звёздный путь: Вояджер» — орбитальный лифт (точнее, «орбитальная привязь» — orbital tether) появляется в серии 19 третьего сезона («Подъём»): с помощью этого сооружения главные герои поднимаются выше нестабильной ионосферы чужой планеты, чтобы далее находящийся на орбите корабль Звёздного флота смог телепортировать их к себе на борт. Правда, для начала им пришлось починить маглев-систему кабины подъёмника и устройство для регенерации воздуха, повреждённые во время последней поездки лифта. Упомянутые в серии характеристики этого транспортного сооружения, надо сказать, странные — лифт относительно «невысокий» (всего-то километров триста с небольшим в длину), но медленный — подъём по нему до станции занимает двенадцать часов.
  • «Основание» — титанический космический лифт столичной планеты Трантор, известный под именем «Звёздный мост». К нему ежедневно причаливают сотни космических кораблей со всей империи. Спуск пассажиров и грузов с находящейся в верхней части конструкции причальной платформы к поверхности планеты занимает четырнадцать часов. В конце первой серии Звёздный мост был уничтожен атакой террористов. В результате падения космического лифта на поверхность Трантора погибли миллионы людей.

Мультсериалы

  • «Звёздные войны: Войны клонов» — в 20-й серии 4-го сезона показан космический лифт, что соединяет станцию на орбите планеты Кварцит и её главную подземную транспортную систему. На поверхности такое высокое давление, что пытающийся сесть корабль мигом расплющит, так что это единственный способ доставки пассажиров и грузов на планету. Сам по себе лифт выглядит как сеть «трубок»-турболифтов, протянутых от станции к основанию на поверхности, соединённых через равные промежутки этажами-«кольцами» — даже без какого-то внешнего корпуса, защищающего всю конструкцию от атмосферного давления.

Аниме и манга

  • Gundam Reconguista in G — «Столичная башня», космический лифт Столичной территории: расположен в экваториальной Южной Америке, состоит из четырёх «путей» по три сверхпрочных троса в каждом. По ним вверх и вниз двигаются кабинки, приводимые в действие обычными для Вселенского века мультивселенной Gundam двигателями Миновского. В самой верхней точке лифта расположен противовес в виде огромного рукотворного спутника Земли «Санкт Порто», используемого в качестве причала для межпланетных космических кораблей; ниже него через равные промежутки размещены ещё 144 станции, самая нижняя на высоте всего 365 км. Грузопассажирская кабинка лифта проделывает путь от поверхности планеты до Санкт Порто за неделю. Благодаря «башне» Столичная территория удерживает монополию на сношения с жителями космоса, а благодаря получаемым от них источникам энергии — первенство среди государств Земли.
  • Legend of Galactic Heroes — орбитальный лифт Феззана, показанный в 44-й и 47-й сериях первой экранизации. Большой тяжёлый противовес астероида присутствует, а вот сама транспортная система отличается: вместо троса, по которому ходят кабинки — большой башенный корпус с восемью прозрачными «трубками», по которым двигаются «стаканы» грузопассажирских лифтов. Феззан — торговая планета, и лифт представляет собой разумный компромисс между необходимостью каждый день принимать и отправлять через планету огромное количество грузов и людей и требованиями по сохранению экологии Феззана. Потому многим жителям не понравились имперские порядки, когда военные корабли садились на поверхность планеты напрямую, минуя орбитальный космопорт на оконечности лифта.
  • Mobile Suit Gundam 00 — три космических лифта, по одному на каждый из трёх наднациональных военно-экономических союзов, главенствующих на Земле: «Тауэр» Мирового экономического союза в долине Амазонки на границе Бразилии и Колумбии, «Ле Тур» Расширенного Евросоюза в Экваториальной Африке, к западу от озера Виктория, и «Тяньчжу» Лиги Развития Человечества на искусственном острове в Тихом океане близ Науру. Конструкция у них в основном идентичная: система сверхпрочных тросов, протянутых от поверхности до орбитальной станции на высокой земной орбите (50 000 км) — к ней подключены огромные фермы солнечных батарей, вырабатывающих электроэнергию. Ещё две станции расположены на лифте немного ниже, на 40 и 10 тысячах километров, они используются как гражданские и военные космопорты. Для защиты от метеоров и обломков космических аппаратов тросы лифтов прикрыты специальными блоками брони с системой автоматического сброса — чтобы не нарушать балансировку системы в случае потери части бронепластин. Как выяснилось во время инцидента с европейским лифтом в s2e17, сброшенные автоматикой блоки брони сами по себе представляют огромную опасность для жителей окрестностей: чтобы защитить города в непосредственной близости «Ле Тура» от рукотворного «ливня» из падающих с небес массивных кусков бронезащиты, понадобились усилия всех вооружённых фракций.
  • Zone of the Enders: Dolores, I — к 2172 году на Земле есть космический транспортный лифт традиционной конструкции: прочный трос и три станции-противовеса на его внешнем конце. И злодеи в финале сериала задумали уничтожить самый крупный из противовесов, чтобы разбалансированная конструкция длиной в несколько десятков тысяч километров рухнула на планету с катастрофическими последствиями.

Настольные игры

  • Numenera — в северном Запределье сохранился более-менее целый космический лифт глубокой древности[3]: высокая башня из стекла и металла, из которой вверх на неизвестную высоту выходит тонкий, но очень широкий «шнур». Местные, которые понятия не имеют ни о том, что эта за штука, ни о том, как ею пользоваться, называют его «Бобовый Стебель» и считают, что он ведёт в облачную страну, где живут великаны. Да, история о Джеке и бобовом стебле даже через миллиард лет всё ещё популярна на Земле.
  • Warhammer 40,000 — космические лифты здесь называются «орбитальными шпилями», «башнями Циолковского» или «небесными крюками», выглядят обычно как направленные в небо огромные башни и используются в основном Адептус Механикус на мирах-кузнях для обеспечения быстрого и дешёвого транзита грузов между орбитой и поверхностью. На Марсе космические лифты, помимо прочего, соединяются с огромным орбитальным кольцом, опоясывающим планету. Ещё в некоторых мирах, где атмосфера по какой-то причине мешает связи, лифт может также использоваться для получения и передачи сообщений: наверху стоит передатчик или сидит астропат, который отстукивает текст людям внизу.

Видеоигры

  • Ace Combat 7: Skies Unknown — космический лифт под названием «Маяк», построенный международным сообществом для восстановления пострадавшего от падения астероида и последовавшей за ним войны континета Усея. Лифт и сопутствующая инфраструктура представляют собой транспортный узел, промышленный центр и канал передачи энергии от орбитальных солнечных электростанций. Собственно, вся игра посвящена войне за контроль над этим самым лифтом.
  • Cities: Skylines — выступает одним из монументов. Требователен по условиям для возведения, весьма дорог в самой постройке (1,5 млн.) и обслуживании (16 тыс./нед.). Прямых функций не выполняет, да и выглядит для лифта крайне странно (просто высокая башня со шпилем, даже без троса), но при этом привлекает очень много туристов плюс за него выдают ачивку.
  • Civilization IV — является частью проекта космической гонки и ускоряет постройку межпланетного корабля; выглядит как перемещающаяся по тросу относительно небольшая кабина с двигателями для ускорения.
  • Mega Man X8 — «Проект Иаков» (англ. Jakob Project). Представляет собой космический лифт, который должен связать Землю и Луну для того, чтобы позволить человечеству мигрировать на естественный спутник своей планеты, так как на Земле стало слишком опасно из-за войны с восставшими роботами-мавериками. Наземное основание этого сооружения расположено на Галапагосских островах, и выглядит данный лифт достаточно необычно — высокая башня подъёмника в центре и вьющиеся вокруг неё две эстакады для проезда транспорта; последние — неопределённой высоты, но всё-таки не доходят до самого верха в безвоздушном пространстве. Наверху лифта никакого видимого противовеса нет, но есть плоская посадочная площадка с зубцами, как у крепостной башни; видимо, последние исполняют роль какого-то элемента стыковочного комплекса. Космический лифт в начале игры захватывают злодеи, и героям на одном из уровней приходится подниматься наверх, отбиваясь от наседающих врагов.
  • Satisfactory — требуется построить по сюжету почти в самом начале. Наземная платформа с шестью слотами для конвейеров и тремя механическими «ухватами», удерживающими спущенный с орбиты трос для округлой платформы. Используется для доставки крупных партий созданных предметов в обмен на улучшения базы.
  • Surviving Mars — присутствует в качестве одного из возможных суперпроектов; его основание выглядит как сооружение из четырёх куполов, соединённых между собой переходами — три купола по периметру и один центральный блок, откуда по тросу вверх стартуют кабины с грузом. Собственно, за характерную форму это сооружение и получило в среде игроков прозвище «спиннер» в честь популярной игрушки. Космический лифт позволяет марсианским колониям быстро и относительно дёшево обмениваться ресурсами с Землёй без использования ракет, но колонистов всё так же приходится возить по старинке на космических кораблях, увы.
  • Warhammer 40,000: Space Marine — орбитальный шпиль мира-кузницы Грайя: высокая башня наподобие колокольни готического собора, только огромных размеров и с четырьмя тросами, ведущими за пределы атмосферы. Использовалась для переброски материалов для работы множества фабрик и заводов планеты и отправки готовой военной продукции на орбиту. Сейчас же является важной составной частью «Психической плети» инквизитора Дрогана, которая позволит, по его словам, убить всех орков, что напали на Грайю. На самом деле телом Дрогана давно завладел демон, который настроил «Плеть» таким образом, что она открыла врата в Варп вместо уничтожения орков. Поэтому всю вторую половину игры главный герой и его соратники будут искать способ уничтожить эту «варп-антенну», чтобы остановить вторжение Космодесанта Хаоса.

Примечания

  1. ↑ Прообразом для которого послужил остров Шри-Ланка у побережья Индии. Есть там и подходящая гора, только в романе она вдвое выше, чем в реальности.
  2. ↑ Возможно, ещё и живые, потому что изредка размножаются делением или окукливаются, с превращением в другой тип устройства.
  3. ↑ Относительно времени сеттинга. Для нас это очень далёкое будущее
Внешние ссылки
TV Tropes Space Elevator
Источник — https://wikitropes.ru/w/index.php?title=Космический_лифт&oldid=298051