Beaucoup de gens connaissent l'histoire biblique de la façon dont les gens ont décidé de devenir comme Dieu et ont décidé d'ériger une tour jusqu'au ciel. Le Seigneur, étant en colère, a fait en sorte que tout le monde commence à parler dans différentes langues, et la construction s'est arrêtée.
C'est vrai ou pas, c'est difficile à dire, mais après des milliers d'années, l'humanité a de nouveau pensé à la possibilité de construire une super-puissance. Après tout, s'il est possible de construire une structure de plusieurs dizaines de milliers de kilomètres de haut, il sera alors possible de réduire le coût de livraison de la cargaison dans l'espace de près de mille fois! L'espace cessera une fois pour toutes d'être quelque chose de lointain et d'inatteignable.
Cher espace
Pour la première fois, le concept d'ascenseur spatial a été envisagé par le grand scientifique russe Konstantin Tsiolkovsky. Il a supposé que si vous construisez une tour de 40000 kilomètres de haut, la force centrifuge de notre planète maintiendra toute la structure, ne lui permettant pas de tomber.
À première vue, cette idée sent le manilovisme à un kilomètre, mais pensons logiquement. Aujourd'hui, la majeure partie du poids des fusées est du carburant, qui est dépensé pour surmonter la gravité terrestre. Bien sûr, cela affecte également le prix de lancement. Le coût de livraison d'un kilogramme de charge utile en orbite terrestre est d'environ 20 000 dollars.
Ainsi, lorsque des proches passent la confiture aux astronautes sur l'ISS, vous pouvez être assuré qu'il s'agit de la friandise la plus chère au monde. Même une reine anglaise ne peut pas se le permettre!
Le lancement d'une navette a coûté à la NASA entre 500 et 700 millions de dollars. Compte tenu des problèmes de l'économie américaine, la direction de la NASA a été contrainte de fermer le programme de navette spatiale et de sous-traiter la fonction de livraison de fret à l'ISS à des entreprises privées.
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Les problèmes politiques s'ajoutent aux problèmes économiques. En raison de désaccords sur la question ukrainienne, les pays occidentaux ont imposé un certain nombre de sanctions et de restrictions à la Russie. Malheureusement, ils ont également évoqué la coopération en astronautique. La NASA a reçu un ordre du gouvernement américain de geler tous les projets conjoints, à l'exception de l'ISS. En réponse, le vice-Premier ministre Dmitri Rogozine a déclaré que la Russie n'était pas intéressée à participer au projet ISS après 2020 et avait l'intention de passer à d'autres objectifs et tâches, tels que l'établissement d'une base scientifique permanente sur la Lune et un vol habité vers Mars.
Très probablement, la Russie le fera avec la Chine, l'Inde et peut-être le Brésil. Il faut noter: la Russie allait déjà terminer les travaux sur le projet et les sanctions occidentales ont simplement accéléré ce processus.
Malgré des projets aussi ambitieux, tout peut rester sur papier si un moyen plus efficace et moins coûteux de livrer des marchandises en dehors de l'atmosphère terrestre n'est pas développé. Un total de plus de 100 milliards de dollars a été dépensé pour la construction de la même ISS! Combien de «verts» il faudra pour créer une station sur la lune est même effrayant à imaginer.
Un ascenseur spatial pourrait être la solution parfaite au problème. Une fois que l'ascenseur est opérationnel, les frais d'expédition peuvent chuter à deux dollars le kilogramme. Mais vous devez d'abord vous casser la tête pour savoir comment le construire.
Marge de sécurité
En 1959, l'ingénieur de Leningrad Yuri Nikolaevich Artsutanov a développé la première version fonctionnelle de l'ascenseur spatial. Puisqu'il est impossible de construire un ascenseur de bas en haut à cause de la gravité de notre planète, il a suggéré de faire le contraire: construire de haut en bas. Pour cela, un satellite spécial a dû être lancé sur une orbite géostationnaire (environ 36 000 kilomètres), où il devait se positionner au-dessus d'un certain point de l'équateur terrestre. Commencez ensuite à assembler les câbles sur le satellite et abaissez-les progressivement vers la surface de la planète. Le satellite lui-même a également joué le rôle de contrepoids, gardant constamment les câbles tendus.
Le grand public a pu se familiariser avec cette idée en détail lorsque, en 1960, Komsomolskaya Pravda a publié un entretien avec Artsutanov. L'interview a également été publiée par les médias occidentaux, après quoi le monde entier a déjà subi la «fièvre des ascenseurs». Les écrivains de science-fiction étaient particulièrement zélés, peignant des images irisées du futur, dont un attribut indispensable était l'ascenseur spatial.
Tous les experts qui étudient la possibilité de créer un ascenseur s'accordent à dire que le principal obstacle à la mise en œuvre de cette idée est le manque d'un matériau suffisamment solide pour les câbles. Selon les calculs, ce matériau hypothétique devrait résister à une tension de 120 gigapascals, soit plus de 100 000 kilogrammes par mètre carré!
La résistance de l'acier est d'environ 2 gigapascals, pour les versions particulièrement résistantes - un maximum de 5 gigapascals, pour la fibre de quartz - légèrement au-dessus de 20. C'est tout simplement monstrueusement peu. La question éternelle se pose: que faire? Développer la nanotechnologie. Les nanotubes de carbone pourraient devenir les candidats les plus prometteurs pour le rôle de câble d'ascenseur. Selon les calculs, leur force devrait être beaucoup plus élevée que les 120 gigapascals minimum.
Pour le moment, l'échantillon le plus durable était capable de résister à une contrainte de 52 gigapascals, mais dans la plupart des autres cas, ils explosaient dans la plage de 30 à 50 gigapascals. Au cours de recherches et d'expériences à long terme, des spécialistes de l'Université de Californie du Sud ont réussi à obtenir un résultat inouï: leur tube a réussi à résister à une tension de 98,9 gigapascals!
Malheureusement, ce fut un succès unique, et il y a un autre problème important avec les nanotubes en carbone. Nicholas Pugno, un scientifique de l'Université polytechnique de Turin, est arrivé à une conclusion décevante. Il s'avère que même en raison du déplacement d'un atome dans la structure des tubes de carbone, la résistance d'une certaine zone peut fortement diminuer de 30%. Et tout cela malgré le fait que l'échantillon le plus long d'un nanotube obtenu à ce jour ne mesure que deux centimètres. Et si l'on prend en compte le fait que la longueur du câble devrait être de près de 40 000 kilomètres, la tâche semble tout simplement impossible.
Déchets et tempêtes
Un autre problème très grave est lié aux débris spatiaux. Lorsque l'humanité s'est installée en orbite proche de la Terre, elle a pris l'une de ses activités préférées - joncher l'espace environnant avec les produits de son activité vitale. Au tout début, nous n'étions pas particulièrement inquiets à ce sujet. «Après tout, l'espace est infini! - nous avons raisonné. - Jetez le morceau de papier, et elle ira plus loin, surfer sur les étendues de l'Univers!"
C'est alors que nous avons abandonné. Tous les débris et restes d'avions sont voués à des cercles de vent pour toujours autour de la Terre, capturés par son puissant champ gravitationnel. Vous n'avez pas besoin d'être ingénieur pour comprendre ce qui se passe si l'un de ces déchets heurte le câble. Par conséquent, des milliers de chercheurs du monde entier se battent sur la question de l'élimination de la décharge près de la terre.
De plus, la situation avec la base de l'ascenseur à la surface de la planète n'est pas entièrement claire. Dans un premier temps, il était prévu de créer une base stationnaire à l'équateur pour assurer la synchronisation avec un satellite géostationnaire. Cependant, il est alors impossible d'éviter l'effet néfaste des vents d'ouragan et d'autres catastrophes naturelles sur l'ascenseur.
Puis l'idée est venue de fixer la base sur une plate-forme flottante, ce qui pourrait faire des manœuvres et «éviter» les tempêtes. Mais dans ce cas, les opérateurs en orbite et la plateforme seront obligés d'effectuer tous les mouvements avec une précision chirurgicale et une synchronisation absolue, sinon toute la structure ira en enfer.
Garde la tête haute
Malgré toutes les difficultés et les obstacles qui se dressent sur notre chemin épineux vers les étoiles, il ne faut pas raccrocher et jeter ce, sans aucun doute, un projet unique en veilleuse. L'ascenseur spatial n'est pas un luxe, mais un élément vital.
Sans cela, la colonisation de l'espace proche deviendra extrêmement laborieuse, coûteuse et pourrait prendre de nombreuses années. Il y a, bien sûr, des propositions pour développer des technologies anti-gravité, mais c'est une perspective trop lointaine, et un ascenseur est nécessaire dans les 20 à 30 prochaines années.
Un ascenseur est nécessaire non seulement pour soulever et abaisser des charges, mais aussi comme "méga-élingue". Avec son aide, il est possible de lancer des vaisseaux spatiaux dans l'espace interplanétaire sans dépenser d'énormes quantités de carburant aussi précieux, qui pourrait autrement être utilisé pour accélérer le navire. L'idée d'utiliser un ascenseur pour nettoyer la Terre des déchets dangereux est particulièrement intéressante.
Par exemple, le combustible nucléaire usé d'une centrale nucléaire peut être placé dans des capsules scellées, puis envoyé en tir direct vers le Soleil, pour lequel brûler un tel booger est un jeu d'enfant.
Mais, curieusement, la mise en œuvre d'une telle entreprise n'est pas plutôt une question d'économie ou de science, mais de politique. Nous devons faire face à la vérité - aucun pays au monde ne peut maîtriser indépendamment un projet aussi grandiose. La coopération internationale est indispensable.
Tout d'abord, la participation des États-Unis, de l'Union européenne, de la Chine, du Japon, de l'Inde, du Brésil et, bien sûr, de la Russie est importante. Donc, quoi qu'on en dise, il faudra s'asseoir à la table des négociations et fumer une pipe de paix. Par conséquent, les gars, vivons ensemble et nous réussirons!
Adilet URAIMOV
