Iako je izgradnja svemirskog lifta već u našim inženjerskim mogućnostima, strasti oko ove građevine su, nažalost, nedavno splasnule. Razlog je taj što naučnici još uvijek ne mogu dobiti tehnologiju za proizvodnju karbonskih nanocijevi potrebne čvrstoće u industrijskoj mjeri.

Ideju o neraketnom lansiranju tereta u orbitu predložila je ista osoba koja je osnovala teorijsku astronautiku - Konstantin Eduardovič Ciolkovski. Inspirisan Ajfelovom kulom koju je video u Parizu, opisao je svoju viziju svemirskog lifta u obliku tornja velike visine. Njegov vrh bi bio samo u geocentričnoj orbiti.

Toranj lifta je zasnovan na jakim materijalima koji su otporni na kompresiju - ali moderne ideje za svemirske liftove i dalje razmatraju verziju sa kablovima koji moraju biti jaki na napetost. Ovu ideju je prvi put predložio 1959. drugi ruski naučnik, Jurij Nikolajevič Artsutanov. Prvo naučni rad sa detaljnim proračunima za svemirski lift u obliku kabla objavljen je 1975. godine, a 1979. Arthur C. Clarke ga je popularizirao u svom djelu The Fountains of Paradise.

Iako su nanocijevi u ovog trenutka prepoznate kao najizdržljiviji materijal, i jedini pogodan za izgradnju lifta u vidu kabla koji se proteže od geostacionarnog satelita, snaga nanocevi dobijenih u laboratoriju još uvek nije dovoljna za proračunatu.

Teoretski, snaga nanocijevi bi trebala biti veća od 120 GPa, ali u praksi najveća rastezljivost nanocijevi sa jednim zidom bila je 52 GPa, a u prosjeku su pucale u rasponu od 30-50 GPa. Svemirsko dizalo zahtijeva materijale jačine od 65-120 GPa.

Krajem prošle godine, na najvećem američkom festivalu dokumentarnog filma DocNYC, prikazan je film Sky Line, koji opisuje pokušaje inženjera iz SAD-a da naprave svemirski lift - uključujući i učesnike NASA konkursa X-Prize.

Glavni likovi filma su Bradley Edwards i Michael Lane. Edwards je astrofizičar koji je radio na ideji svemirskog lifta od 1998. godine. Lane je poduzetnik i osnivač LiftPort-a, koji promovira komercijalnu upotrebu karbonskih nanocijevi.

Krajem 90-ih i ranih 2000-ih, Edwards je, nakon što je dobio grantove od NASA-e, blisko razvio ideju ​​svemirskog lifta, izračunavajući i procjenjujući sve aspekte projekta. Svi njegovi proračuni pokazuju da je ova ideja izvodljiva - samo ako postoji dovoljno čvrsto vlakno za kabl.

Edwards je neko vrijeme bio u partnerstvu sa LiftPort-om kako bi tražio sredstva za projekat lifta, ali zbog internih nesuglasica, projekat nikada nije ostvaren. LiftPort je zatvoren 2007. godine—iako je godinu dana ranije, kao dio demonstracije neke od svoje tehnologije, uspješno demonstrirao robota koji se penje po milju dugim okomitim kablom obješenim na balone.

Taj privatni prostor, fokusiran na rakete za višekratnu upotrebu, mogao bi u doglednoj budućnosti u potpunosti zamijeniti razvoj svemirskih liftova. Prema njegovim riječima, svemirski lift je atraktivan samo zato što nudi jeftinije načine isporuke robe u orbitu, a rakete za višekratnu upotrebu razvijaju se upravo kako bi se smanjila cijena te isporuke.

Edwards za stagnaciju ideje okrivljuje nedostatak stvarne podrške projektu. „Ovako izgledaju projekti koje stotine ljudi raštrkanih širom svijeta razvijaju kao hobi. Neće biti ozbiljnog napretka dok ne bude stvarne podrške i centralizovane kontrole.”

Drugačija je situacija sa razvojem ideje svemirskog lifta u Japanu. Zemlja je poznata po svojim dostignućima u oblasti robotike, a japanski fizičar Sumio Iijima se smatra pionirom u oblasti nanocevi. Ideja o svemirskom liftu ovdje je gotovo nacionalna.

Japanska kompanija Obayashi obećava da će imati lift za radni prostor do 2050. godine. Šef kompanije Yoji Ishikawa kaže da rade s privatnim izvođačima i lokalnim univerzitetima na poboljšanju postojeće tehnologije nanocijevi.

Ishikawa kaže da, iako kompanija razumije složenost projekta, ne vide suštinske prepreke za njegovu implementaciju. On također smatra da je popularnost ideje svemirskog lifta u Japanu posljedica potrebe za nekom vrstom nacionalne ideje koja ujedinjuje ljude u pozadini teške ekonomska situacija poslednjih par decenija.

Ishikawa je uvjeren da se, iako ideja ove veličine, najvjerovatnije može ostvariti samo kroz međunarodne saradnje, Japan bi mogao postati njena lokomotiva zbog velike popularnosti svemirskog lifta u zemlji.

U međuvremenu, kanadska svemirska i odbrambena kompanija Thoth Technology US #9085897 na njihovoj varijanti svemirskog lifta. Preciznije, koncept uključuje izgradnju tornja koji održava krutost zahvaljujući komprimovanom gasu.

Toranj bi trebao isporučiti teret na visinu od 20 km, odakle će već biti lansirani u orbitu pomoću konvencionalnih raketa. Takva srednja opcija, prema proračunima kompanije, uštedjet će do 30% goriva u odnosu na raketu.

Putovanje svemirskim liftom vjerovatno će ličiti na let balonom na vrući zrak - bez buke mlaznica, bez perjanice bijesnog plamena. Zemlja polako tone. Kuće postaju manje, putevi se pretvaraju u jedva primjetne niti, srebrnaste vrpce rijeka postaju tanje. Konačno, donji sujetni svijet je skriven u oblacima, a gornji, transcendentalni svijet se otvara. Prošla atmosfera, iza stakla - kosmičko crnilo. A kabina klizi sve više i više duž kabla, nevidljiva na plavo-zelenoj pozadini planete i odlazi u prazninu bez dna.

Ciolkovsky je također opisao strukturu koja bi mogla povezati orbitu sa Zemljinom površinom. Početkom 1960-ih, ideju je razvio Yuri Artsutanov, a Arthur C. Clarke ju je koristio u romanu The Fountains of Paradise. "Svijet fantazije" se vraća na temu svemirskog lifta i pokušava zamisliti kako bi trebao funkcionirati i šta je za to potrebno.

geostacionarna orbita

Da li je moguće da se satelit nepomično zamrzne iznad glave posmatrača? Da je Zemlja nepomična, kao u Ptolomejevom sistemu svijeta, odgovor bi bio "ne" - uostalom, bez centrifugalne sile, satelit ne bi ostao u orbiti. Ali, kao što znamo, sam posmatrač nije stacionaran, već se rotira zajedno sa planetom. Ako je period okretanja satelita jednak sideralnim danima (23 sata 56 minuta 4 sekunde), a njegova orbita je u ravnini ekvatora, uređaj će lebdjeti iznad takozvane "stajaće tačke".

Orbita u kojoj je satelit nepomičan u odnosu na stajaću tačku naziva se geostacionarna. A za istraživanje svemira izuzetno je važno. Na njemu se nalazi većina komunikacijskih satelita, a komunikacija je glavni pravac komercijalnog korištenja prostora. Prenosi preko repetitora koji visi iznad ekvatora mogu se primati na fiksnim "tanjirima".

Postoji i ideja da se stanica sa posadom postavi u geostacionarnu orbitu. Za što? Prvo, za održavanje i popravku komunikacijskih satelita. Da bi sateliti trajali još nekoliko godina, često je potrebno samo napuniti gorivo za mikromotore koji osiguravaju orijentaciju solarnih nizova i antena. Stanica s ljudskom posadom moći će manevrirati po geostacionarnoj orbiti, spuštati se (istovremeno će njena ugaona brzina postati veća od one kod "stojećih" satelita), sustići aparat koji zahtijeva održavanje i ponovo se dići. Gorivo za ovo neće trebati više nego što stanica u niskoj orbiti potroši kada savlada trenje o razrijeđenu atmosferu.

Čini se kao ogromna korist. Ali snabdevanje tako udaljene ispostave koštalo bi previše. Promjene posade i transportni brodovi zahtijevat će pet puta teža lansirna vozila od onih koje se trenutno koriste. Mnogo je atraktivnija ideja korištenja višespratnice za izgradnju svemirskog lifta.

Užad

Šta se dešava ako se kabl baci sa geostacionarnog satelita u pravcu Zemlje? Prvo, Coriolisova sila će ga nositi naprijed. Na kraju krajeva, on će dobiti istu brzinu kao i satelit, ali će biti u nižoj orbiti, što znači da će njegova kutna brzina biti veća. Ali nakon nekog vremena kabel će dobiti na težini i visjeti okomito. Radijus rotacije će se smanjiti, a centrifugalna sila više neće moći uravnotežiti silu gravitacije. Ako nastavite da urezujete uže, prije ili kasnije ono će doći do površine planete.

Da bi se spriječilo pomjeranje centra gravitacije sistema, potrebna je protuteg. Neki predlažu korištenje istrošenih satelita ili čak malog asteroida kao balasta. Ali postoji zanimljivija opcija - urezati kabel u suprotnom smjeru, od Zemlje. I on će se ispraviti i protegnuti. Ali ne više ispod vlastitu težinu ali zbog centrifugalne sile.

Drugi kabel bit će korisniji od običnog balasta. Jeftina, neraketna isporuka tereta u geostacionarnu orbitu je korisna, ali sama po sebi neće opravdati troškove lifta. Stanica na nadmorskoj visini od 36.000 kilometara će postati samo prelazna tačka. Nadalje, već bez utroška energije, ubrzan centrifugalnom silom, teret će se kretati duž drugog kabela. Na udaljenosti od 144.000 kilometara od Zemlje, njihova brzina će premašiti drugu kosmičku. Lift će se pretvoriti u katapult koji će slati projektile na Mjesec, Veneru i Mars zbog energije rotacije planete.

Problem je u kablu koji se ne smije slomiti pod vlastitom težinom, uprkos fantastičnoj dužini. Sa čeličnim užetom to će se dogoditi već na dužini od 60 kilometara (a možda i mnogo ranije, jer su nedostaci neizbježni tijekom tkanja). Punjenje se može izbjeći ako se debljina užeta eksponencijalno povećava s visinom - uostalom, svaki sljedeći dio mora izdržati vlastitu težinu plus težinu svih prethodnih. Ali misaoni eksperiment će morati da se prekine: bliže gornjem kraju, kabl će dostići toliku debljinu da mu rezerve gvožđa u zemljinoj kori jednostavno neće biti dovoljne.

Čak i najjači polietilen "Dyneema" (Dyneema), od kojeg se izrađuju pancirci i padobranski konci, ne odgovara. Ima malu gustoću, s poprečnim presjekom od jednog kvadratnog milimetra izdržava opterećenje od dvije tone i lomi se pod vlastitom težinom samo na dužini od 2500 kilometara. Ali dainima kabel bi također trebao imati masu od oko 300.000 tona i debljinu od 10 metara na gornjem kraju. Gotovo je nemoguće dostaviti takav teret u orbitu, a lift se može izgraditi samo odozgo.

Nadu su inspirisale ugljenične nanocevi otkrivene 1991. godine, teoretski sposobne da nadmaše Kevlar u snazi ​​za 30 puta (u praksi je polietilenski kabl još jači). Ako se potvrde optimistične procjene njihovog potencijala, moći će se proizvesti traka konstantnog presjeka, dužine 36.000 km, težine 270 tona i nosivosti od 10 tona. A ako se potvrde barem pesimistične procjene, lift sa kablom debljine 1 mm na Zemlji i 25 centimetara u orbiti (težina 900 tona bez protivteže) više neće biti fantazija.

Lift

Izrada lifta za svemirski lift nije trivijalan zadatak. Da biste napravili kabl, samo trebate razraditi novu tehnologiju. Mehanizam koji može da se popne na ovaj kabl i isporuči teret u orbitu tek treba da bude izmišljen. "Zemaljska" metoda, kada je kabina pričvršćena za konopac namotan na bubanj, ne podnosi kritike: masa tereta bit će zanemariva u odnosu na masu užeta. Lift će morati da se penje sam.

Čini se da je ovo lako implementirati. Kabel je stegnut između valjaka, a automobil puzi prema gore držeći ga trenje. Ali ovo je samo u naučnoj fantastici svemirsko dizalo - toranj ili moćni stup, unutar kojeg se kreće kabina. U stvarnosti, jedva vidljiva nit će doprijeti do površine Zemlje, u najboljem slučaju: uska vrpca. Područje kontakta između valjaka i oslonca bit će zanemarivo, što znači da trenje ne može biti veliko.

Postoji još jedno ograničenje - mehanizam ne bi trebao oštetiti kabel. Nažalost, iako je nanotkanina nevjerovatno otporna na kidanje, to ne znači da je teško rezati ili brusiti. Bit će vrlo teško zamijeniti pokidani kabel. A ako pukne na velikoj visini, centrifugalna sila će odnijeti stanicu daleko u svemir, uništavajući cijeli projekat. Da bi se centar gravitacije sistema u hitnim slučajevima zadržao u orbiti, duž cijele dužine kabla morat će se postaviti male mine. Kada se jedna od grana slomi, odmah će odstreliti jednak dio suprotnog u masi.

Postoji i mnogo drugih zanimljivih problema koje treba riješiti. Na primjer, divergencija liftova koji se kreću jedan prema drugom, i spašavanje putnika iz "zaglavljenih" kabina.

Najteži problem je napajanje lifta. Energija za motor će zahtijevati prilično veliku. Kapacitet baterija, kako postojećih tako i u razvoju, nije dovoljan. Snabdijevanje hemijskim gorivom i oksidantom pretvoriće lift u višestepeni sistem rezervoara i motora. Uzgred, ovom divnom dizajnu nije potreban ni skup kabl – on trenutno postoji i zove se "booster rocket".

Najlakši način je ugraditi kontaktne žice u kabel. Ali kabel neće izdržati težinu metalnog ožičenja, što znači da će nanocijevi morati da se "nauče" da provode električnu struju. Autonomna energija u obliku solarnih panela ili izvora radioizotopa prilično je slaba: prema najoptimističnijoj procjeni, uspon s njima trajat će desetljećima. Nuklearni reaktor s boljim omjerom mase i snage će dovesti kabinu u orbitu za godine. Ali on sam je pretežak i, osim toga, trebat će dva ili tri dopunjavanja goriva na putu.

Možda je najbolja opcija prijenos energije pomoću laserskog ili mikrovalnog pištolja koji zrači prijemni uređaj lifta. Ali on nije bez mana. Na sadašnjem nivou tehnologije, samo manji dio primljene energije može se pretvoriti u električnu energiju. Ostatak će se pretvoriti u toplinu, koju će biti vrlo problematično ukloniti u prostoru bez zraka.

Ako je kabel oštećen, neće biti lako dovesti servisere na oštećeno područje. A ako se pokvari, onda je prekasno (okvir iz igre Halo 3: ODST)

Zaštita od zračenja

Loše vijesti za one koji žele da se voze svjetlom: lift će proći kroz Zemljine radijacijske pojaseve. Magnetno polje planete hvata čestice sunčevog vjetra - protone i elektrone - i sprječava opasno zračenje da dopre do površine. Kao rezultat toga, Zemlja u ekvatorijalnoj ravni je okružena s dva kolosalna torija, unutar kojih su koncentrisane nabijene čestice. Čak i svemirske letjelice pokušavaju izbjeći ova područja.

Prvi pojas, protonska zamka, počinje na visini od 500-1300 kilometara i završava se na visini od 7000 kilometara. Iza njega, do otprilike 13.000 kilometara nadmorske visine, nalazi se relativno bezbedno područje. Ali još dalje, između 13 i 20 hiljada kilometara, briše se vanjski radijacijski pojas visokoenergetskih elektrona.

Orbitalne stanice kruže ispod radijacijskih pojaseva. Letjelice s ljudskom posadom prelazile su ih samo tokom lunarnih ekspedicija, trošeći na to samo nekoliko sati. Ali liftu će trebati oko jedan dan da se savlada svaki od pojaseva. To znači da će kabina morati imati ozbiljnu zaštitu od zračenja.

privezni toranj

Baza svemirskog lifta obično se zamišlja kao kompleks zemaljskih struktura koje se nalaze negdje u Ekvadoru, u džungli Gabona ili na atolu u Okeaniji. Ali najočitije rješenje nije uvijek najbolje. Privez koji se deorbitirao može se pričvrstiti na palubu broda ili na vrh kolosalnog tornja. Morski brod će izbjeći uragane koji, ako ne odsjeku lift koji ima popriličan nagib, onda bacaju dizalice s njega.

Toranj visok 12-15 kilometara zaštitit će kabel od nereda atmosfere, osim toga, donekle će smanjiti njegovu dužinu. Na prvi pogled, korist se čini zanemarljivom, ali ako masa kabla eksponencijalno zavisi od njegove dužine, onda će čak i mali dobitak omogućiti značajne uštede. Osim toga, privezni toranj omogućava približno udvostručenje nosivosti sistema zbog odbacivanja najtanjeg i najranjivijeg dijela niti.

Međutim, izgraditi zgradu takve visine moguće je samo na stranicama naučnofantastičnih romana. Teoretski, takav toranj može biti izgrađen od materijala koji ima tvrdoću dijamanta. Zapravo, nijedan temelj ne može izdržati njegovu težinu.

Ipak, moguće je izgraditi privezni toranj na visini od više kilometara. Samo građevinski materijal ne treba da služi beton, već gas: baloni punjeni helijumom. Takav toranj će biti "plovak", čiji je donji dio uronjen u atmosferu i, zbog Arhimedove sile, podupire gornji, koji se već nalazi u gotovo bezvazdušnom prostoru. Ova struktura se može graditi odozdo, od zasebnih, malih i potpuno izmjenjivih blokova. Nema suštinskih prepreka da "kula na naduvavanje" dostigne visinu od 100 ili čak 160 kilometara.

Čak i bez svemirskog lifta, "plutajući toranj" ima smisla. Poput elektrane - ako je vanjski omotač prekriven solarnim panelima. Kao repetitor koji opslužuje teritoriju u radijusu od hiljadu i pol kilometara. Konačno, kao opservatorij i baza za proučavanje gornjeg sloja atmosfere.

A ako ne ciljate na visinu od stotine kilometara, možete koristiti balon u obliku prstena, "usidren" na visini od 40 kilometara, kao stanicu za vez. Džinovski zračni brod (ili nekoliko zračnih brodova koji se nalaze jedan iznad drugog) će istovariti sajlu lifta, preuzimajući svoju težinu u posljednjim desetinama kilometara.

No, najznačajnije prednosti bi dala pokretna platforma u obliku zračnog broda na velikoj visini koji leti iznad ekvatora brzinom od 360 km/h (što je sasvim ostvarivo kada se motor pokreće solarnim panelima i nuklearnim reaktorom). U ovom slučaju, satelit ne mora da visi iznad jedne tačke. Njegova orbita će se nalaziti 7.000 kilometara ispod geostacionarne, što će smanjiti dužinu kabla za 20%, a masu za 2,5 puta (uzimajući u obzir dobit od korišćenja "tornja za privez"). Ostaje da se riješi problem isporuke robe do samog zračnog broda.

Gravitacioni katapult

Svemirski lift je najambiciozniji, ali ne i jedini projekat koji koristi priveze za lansiranje svemirskih letjelica. Neke druge ideje mogu se implementirati već na sadašnjem nivou tehnologije.

Šta će se, na primjer, dogoditi ako se teret vezan sajlom izgura iz šatla koji lebdi u orbiti "gore", daleko od Zemlje? Prema zakonu održanja impulsa, sam brod će se pomjeriti u nižu orbitu. I počeće da pada. Teret, koji za sobom vuče i sajlu za odmotavanje, prvo će se Coriolisovom silom skrenuti nazad, ali će onda juriti “gore”. Uostalom, s povećanjem radijusa rotacije, gravitacija će oslabiti, a centrifugalna sila će se povećati. Sistem će raditi kao trebuše - drevna mašina za bacanje. Ulogu kaveza sa kamenjem će preuzeti šatl, sajla će se pretvoriti u remen, a os će biti zajednički centar mase sistema koji se nalazi u bestežinskom stanju u početnoj orbiti broda. Nakon ljuljanja oko ose, sajla će se ispraviti u okomitom smjeru, rastegnuti i baciti teret.

Razlika između gravitacionog katapulta i svemirskog lifta je u tome što ulogu "kaveza" u liftu obavlja sama planeta, "padajući" na nerazlučivo nisku visinu u odnosu na centar mase sistema "Zemlja-projektil". U tom slučaju će se potrošiti kinetička energija šatla. Brod će prenijeti dio svog zamaha na teret - recimo, automatsku međuplanetarnu stanicu - izgubit će brzinu i visinu i ući u guste slojeve atmosfere. Što je takođe dobro, jer obično, da bi se spustio sa orbite, šatl moraju da usporavaju motori, koji sagorevaju gorivo.

Uz pomoć kablovskog katapulta, šatl će moći da pošalje 2-3 puta više tereta na Mars ili Veneru nego na tradicionalan način. Što, međutim, i dalje neće dozvoliti šatl sistemu da se takmiči sa konvencionalnom lansirnom raketom u efikasnosti. Zaista, za lansiranje „izbacivanja“ biće potrebno u orbitu dovesti ne samo teret, već i gigantski kabl sa „protivtegom“. Druga stvar je da se protuteg za katapult može naći u orbiti - na primjer, prikladan je transportni brod koji je završio svoju misiju. Osim toga, oko naše planete vrti se masa "svemirskog otpada", koji će se morati prikupiti u doglednoj budućnosti.

* * *

Problemi vezani za izgradnju svemirskog lifta daleko su od rješenja. Isplativa alternativa raketama i šatlovima neće se uskoro pojaviti. Ali u ovom trenutku, "stepenište u prazninu" je najfantastičniji i najobimniji projekat na kojem nauka radi. Čak i ako se struktura, koja je desetak puta veća od prečnika planete, pokaže neefikasnom, to će označiti početak nove etape u istoriji čovečanstva. Isti „izlaz iz kolevke“ o kojem je govorio Konstantin Eduardovič Ciolkovski pre više od jednog veka.

IV Međuregionalna konferencija učenika

"Put do zvijezda"

Svemirski lift - fantazija ili stvarnost?

Završeno:

____________________

Supervizor:

___________________

Yaroslavl

Uvod

Ideje svemirskog lifta K.E. Tsiolkovsky, Yu.N. Artsutanov, G.G. Polyakova

Dizajn svemirskog lifta

Opis modernih projekata

Zaključak

Uvod

Godine 1978. objavljen je naučnofantastični roman Arthura C. Clarkea The Fountains of Paradise, posvećen ideji izgradnje svemirskog lifta. Radnja se odvija u 22. veku na nepostojećem ostrvu Taproban, koje, kako autor ističe u predgovoru, odgovara 90% ostrva Cejlon (Šri Lanka).

Često pisci naučne fantastike predviđaju pojavu izuma ne svog veka, već mnogo kasnijeg vremena.

Šta je svemirski lift?

Svemirski lift - koncept inženjerske strukture za lansiranje tereta u svemir bez raketa. Ovaj hipotetički dizajn zasniva se na korištenju kabla koji se proteže od površine planete do orbitalne stanice smještene na GSO. Prvi put takvu ideju je izrazio Konstantin Ciolkovski 1895. godine, a ideja je razrađena u radovima Jurija Artsutanova.

Svrha ovog rada je proučavanje mogućnosti izgradnje svemirskog lifta.

Ideje svemirskog lifta K.E. Tsiolkovsky, Yu.N. Artsutanov i G.G. Polyakova

Konstantin Ciolkovski - ruski i sovjetski samouki naučnik i pronalazač, školski učitelj. Osnivač teorijske astronautike. On je potkrijepio upotrebu raketa za letove u svemir, došao do zaključka da je potrebno koristiti " raketni vozovi» - prototipovi višestepenih raketa. Njegovi glavni naučni radovi odnose se na aeronautiku, raketnu dinamiku i astronautiku.

Predstavnik ruskog kosmizma, član Ruskog društva ljubitelja svijeta. Autor naučnofantastičnih radova, pobornik i propagandista ideja istraživanja svemira. Ciolkovsky je predložio da se svemir naseli pomoću orbitalnih stanica. Vjerovao je da će razvoj života na jednoj od planeta Univerzuma dostići takvu moć i savršenstvo da će omogućiti savladavanje sila gravitacije i širenje života po Univerzumu.

Godine 1895. ruski naučnik Konstantin Eduardovič Ciolkovski prvi je formulisao koncept i koncept svemirskog lifta. On je opisao samostojeću strukturu koja se proteže od nivoa zemlje do geostacionarne orbite. Uzdižući se 36 hiljada kilometara iznad ekvatora i prateći pravac Zemljine rotacije, u krajnjoj tački sa orbitalnim periodom od tačno jednog dana, ova struktura bi ostala u fiksnom položaju.

YU
Rij Nikolajevič Artsutanov je ruski inženjer rođen u Lenjingradu. Diplomirao u Lenjingradu

Institut za tehnologiju, poznat je kao jedan od pionira ideje o svemirskom liftu. Godine 1960. napisao je članak "U svemir električnom lokomotivom", gdje je raspravljao o konceptu svemirskog lifta kao isplativog, sigurnog i pogodnog načina za pristup orbiti kako bi se olakšalo istraživanje svemira.

Jurij Nikolajevič je razvio ideju Konstantina Ciolkovskog. Artsutanovljev koncept se zasnivao na povezivanju geosinhronih satelita kablom sa Zemljom. Predložio je korištenje satelita kao baze za izgradnju tornja, jer bi geosinhroni satelit ostao iznad fiksne tačke na ekvatoru. Uz pomoć protivteže, sajla će se spustiti iz geosinhrone orbite na površinu Zemlje, dok će se protivteg udaljavati od Zemlje, držeći centar mase kabla stacionarnim u odnosu na Zemlju.

A Rtsutanov je predložio da se jedan kraj takvog "konopca" fiksira na Zemljinom ekvatoru, a da se okači uteg za balansiranje na drugi kraj, koji se nalazi daleko izvan planetarne atmosfere. Uz dovoljnu dužinu "užeta", centrifugalna sila bi premašila silu gravitacije i ne bi dozvolila da teret padne na Zemlju. Iz proračuna koje je predstavio Artsutanov, proizilazi da su sila privlačenja i centrifugalna sila jednake na visini od oko 42.000 kilometara. Jednaka nuli, rezultanta ovih sila pouzdano fiksira "kamen" u zenitu.

Sada će hermetički zatvorene električne lokomotive kretati okomito prema gore - prema orbiti. Glatko povećanje brzine i glatko kočenje pomoći će da se izbjegnu preopterećenja koja su tipična za poletanje rakete. Nakon višesatnog putovanja brzinom od 10 - 20 kilometara u sekundi, slijedi prva stanica - u ravnodnevici sila, gdje će transfer stanica, rasprostranjena u bestežinskom stanju, gostima otvoriti vrata barova, restorana, toaleta - i prekrasan pogled na Zemlju sa prozora.

Nakon zaustavljanja, kabina ne samo da će se moći kretati bez trošenja energije, jer će biti odbačena od Zemlje centrifugalnom silom, već će, osim toga, za generiranje motora, prebačen u dinamo način rada, neophodan za vraćanje struje.

Predloženo je da se drugo - i konačno zaustavljanje napravi na udaljenosti od 60.000 kilometara od Zemlje, gdje bi rezultanta sila bila jednaka sili gravitacije na zemljinoj površini, i omogućila bi stvaranje umjetne gravitacije na "terminalnoj stanici". Ovdje će, na rubu najduže žičare, biti smještena prava orbitalna svemirska luka. On će, kako se očekivalo, lansirati svemirske letjelice preko Sunčevog sistema, dajući im solidnu brzinu i određujući putanju.

Ne želeći da se ograniči na primitivno uže, Jurij Artsutanov je na njega okačio solarne elektrane koje pretvaraju sunčevu energiju u električnu struju i solenoide koji stvaraju elektromagnetno polje. U ovom polju se mora kretati „električna lokomotiva“.

Ako procijenimo težinu takvog magnetnog puta, s obzirom na dužinu od 60.000 kilometara, onda se ispostavlja - stotine miliona tona? Mnogo više. Biće potrebno više od hiljadu raketa da se ova težina odvuče u orbitu! U to vrijeme to je izgledalo nemoguće.

Međutim, ovoga puta naučnik je ponovo bacio pravu ideju: lift ne mora biti izgrađen odozdo prema gore, poput ogromnog kiklopskog tornja - dovoljno je lansirati umjetni satelit u geostacionarnu orbitu, s koje će se spustiti prva nit. U poprečnom presjeku, ova nit će biti tanja od ljudske kose, tako da njena težina ne prelazi hiljadu tona. Nakon što je slobodni kraj konca fiksiran na površini zemlje, "pauk" će trčati odozgo prema dolje duž konca - svjetlosna naprava koja tka drugu, paralelnu nit. Radit će sve dok konopac ne bude dovoljno debeo da izdrži "električnu lokomotivu", elektromagnetno platno, solarne elektrane, toalete i restorane.

Sasvim je razumljivo zašto je u eri svemirskih trka ideja Jurija Valjeviča Artsutanova nikome ostala neprimijećena. Tada nije postojao materijal koji bi mogao izdržati tako visok pritisak kidanja kabla.

U razvoju Artsutanovljevih ideja, Georgij Poljakov sa Astrahanskog pedagoškog instituta predložio je svoj projekat svemirskog lifta 1977.

U osnovi, ovaj lift se gotovo ne razlikuje od gore navedenog. Poljakov samo ističe da će pravi svemirski lift biti mnogo komplikovaniji od onog koji je opisao Artsutanov. U stvari, sastojaće se od niza jednostavnih liftova sa sukcesivno opadajućim dužinama. Svaki je samouravnotežen sistem, ali samo zahvaljujući jednom od njih, koji stigne do Zemlje, osigurava se stabilnost cijele strukture.

Dužina lifta (otprilike 4 prečnika Zemlje) odabrana je na način da bi uređaj, odvojen od njegovog vrha, mogao po inerciji da izađe u svemir. Početna tačka za međuplanetarne letelice biće postavljena na gornjoj tački. A brodovi koji se vraćaju sa leta, a prethodno su ušli u stacionarnu orbitu, "podižu" se u području baze.

Sa stanovišta dizajna, prostorno dizalo se sastoji od dvije paralelne cijevi ili okna pravokutnog poprečnog presjeka, čija debljina stijenke varira prema određenom zakonu. Na jednoj od njih kabine se pomiču gore, a na drugoj - dolje. Naravno, ništa vas ne sprečava da napravite nekoliko takvih parova. Cijev možda nije čvrsta, ali se može sastojati od više paralelnih kablova, čiji je položaj fiksiran nizom poprečnih pravokutnih okvira. Ovo olakšava instalaciju i popravku lifta.

Kabine liftova su jednostavno platforme koje pokreću pojedinačni električni motori. Na njih su pričvršćeni tereti ili stambeni moduli - uostalom, putovanje u liftu može trajati nedelju dana ili čak i više.

Da biste uštedeli energiju, možete napraviti sistem koji podseća na žičaru. Sastoji se od niza remenica, kroz koje se ubacuju zatvoreni sajli na kojima su okačene kabine. Osovine remenica, na koje su montirani elektromotori, pričvršćene su na nosač lifta. Ovdje je težina kabine za uzdizanje i spuštanje međusobno uravnotežena, te se, posljedično, energija troši samo na prevladavanje trenja.

Za spojne "navoje", od kojih se zapravo formira lift, potrebno je koristiti materijal čiji je omjer prekidnog naprezanja i gustoće 50 puta veći od čelika. To mogu biti razni "kompoziti", pjenasti čelici, legure berilijuma ili kristalni brkovi...

Međutim, Georgij Poljakov se ne zaustavlja na razjašnjavanju karakteristika svemirskog lifta. On ukazuje na činjenicu da će do kraja 20. vijeka geosinhrona orbita biti gusto "išarana" svemirskim letjelicama raznih vrsta i namjena. A budući da će svi oni biti praktično nepokretni u odnosu na našu planetu, čini se vrlo primamljivim povezati ih sa Zemljom i međusobno pomoću svemirskih liftova i kružnog transportnog autoputa.

Na osnovu ovog razmatranja, Polyakov iznosi ideju kosmičke "ogrlice" Zemlje. Ogrlica će služiti kao neka vrsta kablovske (ili željezničke) ceste između orbitalnih stanica, a također će im omogućiti stabilnu ravnotežu u geosinhronoj orbiti.

Pošto je dužina "ogrlice" veoma velika (260.000 kilometara), na njoj se može postaviti mnogo stanica. Ako su, recimo, naselja udaljena 100 kilometara, onda će njihov broj biti 2.600. Sa populacijom od 10.000 na svakoj stanici, 26 miliona ljudi će živeti na prstenu. Ako se poveća veličina i broj takvih "astro-gradova", ova brojka će naglo porasti.

Dizajn svemirskog lifta

Baza

O Osnova svemirskog lifta je mjesto na površini planete gdje je pričvršćen kabel i počinje podizanje tereta. Može biti pokretna, postavljena na prekooceanski brod. Prednost pokretne baze je sposobnost manevriranja kako bi se izbjegli uragani i oluje. Prednosti stacionarne baze su jeftiniji i pristupačniji izvori energije, te mogućnost smanjenja dužine kabela. Razlika od nekoliko kilometara priveza je relativno mala, ali može pomoći da se smanji potrebna debljina srednjeg dijela i dužina dijela koji nadilazi geostacionarnu orbitu. Pored baze može se postaviti i platforma na stratostatima za smanjenje težine donjeg dijela sajle sa mogućnošću promjene visine kako bi se izbjegla najturbulentnija strujanja zraka, kao i prigušivanje prekomjernih vibracija po cijeloj dužini sajle.

Kabl

Uže mora biti izrađeno od materijala s izuzetno visokim omjerom vlačne čvrstoće i specifične težine. Svemirsko dizalo bi bilo ekonomski isplativo kada bi se moglo komercijalno proizvoditi po razumnoj cijeni sa kablom s gustinom usporedivom s grafitom i snagom od oko 65-120 gigapaskala. Za usporedbu, čvrstoća većine vrsta čelika je oko 1 GPa, a čak i za njegove najjače vrste - ne više od 5 GPa, a čelik je težak. Mnogo lakši kevlar ima snagu u rasponu od 2,6-4,1 GPa, dok kvarcna vlakna imaju snagu do 20 GPa i više. Ugljične nanocijevi bi, prema teoriji, trebale imati mnogo veću rastezljivost nego što je potrebno za svemirsko dizalo. Međutim, tehnologija za njihovu proizvodnju u industrijskim količinama i pletenje u kabl tek počinje da se razvija. Teoretski, njihova čvrstoća bi trebala biti veća od 120 GPa, ali u praksi najveća rastezljivost jednozidne nanocijevi bila je 52 GPa, a u prosjeku su pucale u rasponu od 30-50 GPa. Najjači filament satkan od nanocevi će biti manje jak od njegovih komponenti.

U eksperimentu naučnika sa Univerziteta Južne Kalifornije (SAD), jednoslojne ugljenične nanocevi pokazale su specifičnu snagu 117 puta veću od čelika i 30 puta veću od Kevlara. Bilo je moguće postići indikator od 98,9 GPa, maksimalna vrijednost dužine nanocijevi je bila 195 μm. Prema nekim naučnicima, čak ni ugljenične nanocevi nikada neće biti dovoljno jake da naprave vezu za svemirski lift.

Eksperimenti naučnika sa Tehnološkog univerziteta u Sidneju omogućili su stvaranje grafenskog papira. Ispitivanja uzoraka su ohrabrujuća: gustoća materijala je pet do šest puta manja od čelika, dok je vlačna čvrstoća deset puta veća od gustoće ugljičnog čelika. Istovremeno, grafen je dobar provodnik električne struje, što mu omogućava da se koristi za prijenos snage do lifta kao kontaktne sabirnice.

U junu 2013., inženjeri sa Univerziteta Kolumbija u Sjedinjenim Državama najavili su novi proboj: zahvaljujući nova tehnologija Da bi se dobio grafen, moguće je dobiti listove dijagonale nekoliko desetina centimetara i čvrstoće samo 10% manje od teorijske.

Zadebljanje užeta

Prostorsko dizalo mora izdržati barem vlastitu težinu, koja je prilično značajna zbog dužine priveznice. Zadebljanje s jedne strane povećava snagu kabela, s druge strane, dodaje njegovu težinu, a samim tim i potrebnu čvrstoću. Opterećenje na njemu će varirati na različitim mjestima: u nekim slučajevima, dio uzice mora izdržati težinu segmenata ispod, u drugim mora izdržati centrifugalnu silu koja drži gornje dijelove uzice u orbiti. Da bi se zadovoljio ovaj uslov i da bi se postigla optimalnost kabla u svakoj od njegovih tačaka, njegova debljina će biti promenljiva.

Može se pokazati da će, uzimajući u obzir gravitaciju Zemlje i centrifugalnu silu, ALI, ne uzimajući u obzir manji utjecaj Mjeseca i Sunca, poprečni presjek kabla u zavisnosti od visine biti opisan sljedećom formulom:

Gdje je površina poprečnog presjeka kabla kao funkcija udaljenosti r od centra Zemlje.

U formuli se koriste sljedeće konstante:

- površina poprečnog presjeka kabla u nivou Zemljine površine.

- gustina materijala užeta.

- krajnja čvrstoća materijala kabla.

- kružna frekvencija Zemljine rotacije oko svoje ose, 7,292 10−5 radijana u sekundi.

- rastojanje između središta zemlje i osnove uzice. Približno je jednak poluprečniku Zemlje, 6.378 km.

- ubrzanje slobodnog pada u korijenu užeta, 9.780 m/s².

Ova jednačina opisuje kabl čija debljina prvo raste eksponencijalno, zatim se njegov rast usporava na visini od nekoliko Zemljinih radijusa, a zatim postaje konstantan, na kraju dostižući geostacionarnu orbitu. Nakon toga, debljina ponovo počinje da se smanjuje.

Dakle, odnos površina presjeka kablova u bazi i na GSO (r = 42 164 km) je:

P
Dodajući ovdje gustinu i čvrstoću čelika, te prečnik kabla u nivou tla od 1 cm, dobijamo prečnik na nivou GSO od nekoliko stotina kilometara, što znači da čelik i drugi nama poznati materijali nisu pogodni za izgradnju lifta.

Iz toga slijedi da postoje četiri načina da se postigne razumnija debljina kabela na nivou GSO:

Koristite manje gust materijal. Budući da se gustina većine čvrstih materija nalazi u relativno malom rasponu od 1000 do 5000 kg/m³, malo je vjerovatno da će se ovdje išta postići.

Koristite izdržljiviji materijal. Istraživanja su uglavnom u ovom pravcu. Ugljične nanocijevi su deset puta jače od najboljeg čelika, a značajno će smanjiti debljinu kabla na nivou GSO. Isti proračun, zasnovan na pretpostavci da je gustina priveza jednaka gustoći karbonskih vlakana ρ = 1,9 g/cm3 (1900 kg/m3), sa graničnom čvrstoćom σ = 90 GPA (90 109 Pa) i prečnikom priveza u osnovi od 1 cm (0,01 m), omogućava da se dobije samo 9 cm prečnika SO.

Podignite bazu kabla. Zbog prisustva eksponenta u jednadžbi, čak i blagi porast baze će uvelike smanjiti debljinu kabla. U ponudi su tornjevi visine do 100 km, koji će vam, osim uštede na kablu, omogućiti da izbjegnete utjecaj atmosferskih procesa.

Neka baza kabla bude što tanja. I dalje mora biti dovoljno debeo da izdrži opterećenu dizalicu, tako da minimalna debljina u podnožju također ovisi o čvrstoći materijala. Dovoljno je da kabl od karbonskih nanocevi ima debljinu od samo jednog milimetra na bazi.

Drugi način je da se baza lifta učini pomičnom. Kretanje čak i pri brzini od 100 m/s će već dati povećanje kružne brzine za 20% i smanjiti dužinu kabla za 20-25%, što će ga olakšati za 50% ili više. Ako je, međutim, kabel "usidren" na nadzvučnom zrakoplovu ili vlaku, tada će se povećanje mase kabela već mjeriti ne postocima, već desetinama puta (ali gubici zbog otpora zraka se ne uzimaju u obzir). Postoji i ideja da se umesto kabla od nanocevi koriste uslovne linije sile Zemljinog magnetnog polja.

Protuteg

Protuteg se može stvoriti na dva načina - vezivanjem teškog objekta (kao što je asteroid, svemirsko naselje ili svemirski dok) izvan geostacionarne orbite, ili širenjem samog priveza na znatnu udaljenost izvan geostacionarne orbite. Druga opcija je zanimljiva po tome što je lakše lansirati teret na druge planete s kraja izduženog kabla, jer ima značajnu brzinu u odnosu na Zemlju.

Ugaoni moment, brzina i nagib

Horizontalna brzina svakog odsječka kabla raste s visinom proporcionalno udaljenosti do centra Zemlje, dostižući prvu kosmičku brzinu u geostacionarnoj orbiti. Stoga, prilikom podizanja tereta, on treba da dobije dodatni ugaoni moment (horizontalnu brzinu). Ugaoni moment se dobija usled rotacije Zemlje. U početku, dizalica se kreće nešto sporije od sajle (Coriolisov efekat), čime se "usporava" sajla i lagano je skreće prema zapadu. Pri brzini uspona od 200 km/h, sajla će se nagnuti za 1 stepen. Horizontalna komponenta napetosti u neokomitim kablu povlači teret u stranu, ubrzavajući ga u istočnom smjeru - zbog toga dizalo dobiva dodatnu brzinu. Prema trećem Newtonovom zakonu, sajla usporava Zemlju za malo, a protivteg za veliku, kao rezultat usporavanja rotacije protivteže, sajla će početi da se vijuga na tlo. Istovremeno, uticaj centrifugalne sile dovodi do vraćanja kabla u energetski povoljan vertikalni položaj, tako da će biti u stanju stabilne ravnoteže. Ako je centar gravitacije lifta uvijek iznad geostacionarne orbite, bez obzira na brzinu dizala, neće pasti. Do trenutka kada teret stigne u geostacionarnu orbitu (GSO), njegov ugaoni moment je dovoljan da se teret lansira u orbitu. Ako se opterećenje ne oslobodi od kabla, a zatim se okomito zaustavi na nivou GSO-a, on će biti u stanju nestabilne ravnoteže, a uz beskonačno mali pritisak naniže, napustiće GSO i početi da se spušta na Zemlju vertikalnim ubrzanjem, dok usporava u horizontalnom pravcu. Gubitak kinetičke energije iz horizontalne komponente tokom spuštanja će se preko kabla prenijeti na ugaoni moment rotacije Zemlje, ubrzavajući njenu rotaciju. Prilikom guranja prema gore, opterećenje će također napustiti GSO, ali u suprotnom smjeru, odnosno počet će se dizati duž sajle ubrzanjem od Zemlje, dostižući konačnu brzinu na kraju kabla. Budući da konačna brzina ovisi o dužini užeta, njena vrijednost se stoga može podesiti proizvoljno. Treba napomenuti da će do ubrzanja i povećanja kinetičke energije tereta prilikom podizanja, odnosno do njegovog odmotavanja u spiralu, doći zbog rotacije Zemlje, koja će se u ovom slučaju usporiti. Ovaj proces je potpuno reverzibilan, odnosno ako stavite opterećenje na kraj kabela i počnete ga spuštati, sabijajući ga u spiralu, tada će se kutni moment Zemljine rotacije u skladu s tim povećati. Prilikom spuštanja tereta dogodit će se obrnuti proces, naginjući kabel na istok.

lansirati u svemir

Na kraju kabla visokog 144.000 km, tangencijalna komponenta brzine bit će 10,93 km/s, što je više nego dovoljno da se napusti Zemljino gravitacijsko polje i lansiraju brodovi na Saturn. Ako se objektu dozvoli da slobodno klizi duž vrha uzice, biće dovoljno brz da napusti Sunčev sistem. To će se dogoditi zbog prijelaza ukupnog ugaonog momenta kabla (i Zemlje) u brzinu lansiranog objekta. Da biste postigli još veće brzine, možete produžiti kabel ili ubrzati opterećenje zbog elektromagnetizma.

Opis modernih projekata

Sredinom i krajem 20. stoljeća pojavili su se detaljniji prijedlozi. Nadalo se da će svemirski lift revolucionirati pristup svemiru blizu Zemlje, Mjesecu, Marsu i šire. Ova zgrada mogao rešiti problem slanja čoveka u svemir jednom za svagda. Lift bi bio od velike pomoći mnogim svemirskim agencijama u dopremanju astronauta u orbitu naše planete. Njegovo stvaranje moglo bi značiti kraj raketama koje zagađuju svemir. Međutim, početna investicija i nivo potrebne tehnologije jasno su dali do znanja da takav projekat nije izvodljiv i dodijelili mu mjesto u sferi naučne fantastike.

Da li je u ovom trenutku moguće riješiti problem takve gradnje? Zagovornici svemirskih liftova smatraju da trenutno postoji dovoljno mogućnosti za rješavanje ovog tehničkog problema. Smatraju da su svemirske rakete zastarjele i da nanose nepopravljivu štetu prirodi i da su preskupe modernog društva.

Kamen spoticanja leži u tome kako izgraditi takav sistem. „Za početak, potrebno ga je izgraditi od nepostojećeg, ali snažnog i fleksibilnog materijala sa odgovarajućom masom i karakteristikama gustine kako bi podržao transport i izdržao nevjerovatne udare. spoljne sile Fong kaže. “Mislim da će sve ovo zahtijevati niz najambicioznijih orbitalnih misija i svemirskih šetnji u niskoj i visokoj Zemljinoj orbiti u povijesti naše vrste.”

Tu su i bezbednosni problemi, dodaje on. „Čak i kada bismo mogli da rešimo značajne tehničke poteškoće u izgradnji takve stvari, pojavljuje se užasna slika divovskog sira sa rupama koje su probušile sve ove svemirske krhotine i krhotine na vrhu.

Naučnici širom svijeta razvijaju ideju svemirskog lifta. Japanci su početkom 2012. objavili da planiraju izgradnju svemirskog lifta. Amerikanci su isto prijavili krajem 2012. godine. 2013. godine mediji su se prisjetili ruskih korijena "svemirskog lifta". Dakle, kada će ove ideje postati stvarnost?

Japanski koncept korporacije Obayashi

Korporacija predlaže sljedeću metodu konstrukcije: jedan kraj kabla vrlo visoke čvrstoće drži masivna platforma u okeanu, a drugi je fiksiran na orbitalnoj stanici. Po užetu se kreće posebno dizajnirana kabina koja može dopremiti teret, astronaute ili, recimo, svemirske turiste.

Obayashi materijalom za kabel smatra ugljične nanocijevi, koje su deset puta jače od čelika. Ali problem je što je trenutno dužina takvih nanocevi ograničena na oko 3 cm, dok bi svemirskom liftu bio potreban kabl ukupne dužine od 96.000 km. Očekuje se da će postojeće poteškoće biti moguće prevazići otprilike 2030-ih godina, nakon čega će početi praktična implementacija koncepta svemirskog lifta.

Obayashi već razmatra mogućnost stvaranja posebnih turističkih kabina dizajniranih za prevoz do 30 putnika. Inače, put do orbite duž kabla od ugljeničnih nanocevi trajaće sedam dana, tako da ćete morati da obezbedite neophodne sisteme za održavanje života, snabdevanje hranom i vodom.

Obayashi očekuje da će lansirati svemirski lift tek do 2050. godine.

Space Elevator kompanije LiftPort Group

Ne samo da će Zemlja postati objekat u kojem će se izgraditi takav lift. Prema grupi stručnjaka iz grupe LiftPort, Mesec bi mogao biti takav objekat.

Osnova lunarnog svemirskog lifta je ravni trakasti kabl od materijala visoke čvrstoće. Na ovoj žici transportne gondole će ići do površine Mjeseca i nazad, dopremajući ljude, razne materijale, mehanizme i robote.

"Svemirski" kraj kabla će držati svemirska stanica PicoGravity Laboratory (PGL), koja se nalazi na L1 Lagrange tački sistema Mjesec-Zemlja, na mjestu gdje se gravitacija Mjeseca i Zemlje međusobno balansiraju. Na Mesecu će kraj kabla biti povezan sa sidrenom stanicom Anchor Station, koja se nalazi u oblasti Sinus Medi (otprilike na sredini „lica“ Meseca, gleda u Zemlju) i koja je deo Lunarne svemirske infrastrukture lifta.

Zatezanje kabla svemirskog lifta vršiće protivteg, koji će držati tanji sajli dužine 250 hiljada kilometara, a koji će već biti na milosti zemljine gravitacije. Svemirska stanica PicoGravity Laboratory imat će modularnu strukturu, sličnu onoj postojeće Međunarodne svemirske stanice, što će joj omogućiti lako proširenje i dodavanje čvorova za pristajanje, omogućavajući različitim vrstama svemirskih letjelica da se pridruže sa stanicom.

Osnovni cilj ovog projekta nikako nije izgradnja samog svemirskog lifta. Ovaj lift će biti samo sredstvo za dopremanje automatskih vozila na Mjesec, koja će autonomno kopati različite minerale, uključujući rijetke zemne metale i helijum-3, koji je obećavajuće gorivo za buduće fuzijske reaktore i, moguće, gorivo za svemirske letjelice budućnosti.

“Nažalost, ovaj projekat je još uvijek praktično nemoguć zbog nedostatka mnogih ključnih tehnologija u ljudima. Ali istraživanja većine ovih tehnologija traju već neko vrijeme i sigurno će doći vrijeme kada će izgradnja svemirskog lifta preći iz kategorije naučne fantastike u sferu praktičnih stvari.

Stručnjaci LiftPort grupe obećavaju da će izraditi radni detaljni projekat strukture do kraja 2019. godine.

„Planetarni vozilo»

Hajde da razmotrimo projekat koji se zove General Planetary Vehicle (GPV). Predložio ga je i potkrijepio inženjer Anatolij Yunitsky iz Gomelja.

Godine 1982. u časopisu "Tehnika mladosti" objavljen je članak u kojem autor tvrdi da će čovječanstvo uskoro imati potrebu za suštinski novim vozilom koje bi moglo da obezbijedi prevoz na relaciji "Zemlja - svemir - Zemlja".

Prema A. Yunitskiyju, GPV je zatvoreni točak sa poprečnim prečnikom od oko 10 metara, koji se oslanja na poseban nadvožnjak postavljen duž ekvatora. Visina nadvožnjaka, ovisno o reljefu, kreće se od nekoliko desetina do nekoliko stotina metara. Nadvožnjak je postavljen na plutajuće nosače u okeanu.

U zatvorenom kanalu koji se nalazi duž ose kućišta GPV-a nalazi se beskrajna traka koja ima magnetni ovjes i predstavlja svojevrsni rotor motora. U njega se inducira struja koja će stupiti u interakciju s magnetskim poljem koje ju je stvorilo, a traka koja ne doživljava nikakav otpor (stavljena je u vakuum) će se početi kretati. Tačnije, u rotaciji oko Zemlje. Po dostizanju prve svemirske brzine, traka će postati bestežinska. Uz daljnje ubrzanje, njegova centrifugalna sila kroz magnetni ovjes vršit će sve veću vertikalnu silu dizanja na tijelo GPV-a sve dok ne izbalansira svaki svoj metar (vozilo, takoreći, postaje bestežinsko - zašto ne i antigravitacijski brod?).

Teret i putnici se smeštaju u vozilo koje se drži na nadvožnjaku sa gornjim pojasom koji je prethodno zakrenut do brzine od 16 km/s, mase 9 tona po metru, i potpuno istim, ali nepomično ležećim, donjim pojasom. To se radi uglavnom unutar, a dijelom izvan kućišta GPV-a, ali na način da se opterećenje u cjelini ravnomjerno raspoređuje. Nakon oslobađanja od hvataljki koje drže GPV na nadvožnjaku, njegov prečnik će polako rasti pod dejstvom sile dizanja, a svaki od njegovih trkaćih metar će se uzdići iznad Zemlje. Budući da oblik kruga odgovara minimumu energije, vozilo koje je prethodno kopiralo profil nadvožnjaka poprimiće oblik idealnog prstena nakon podizanja.

Brzina dizanja GPV-a na bilo kojoj dionici staze može se podesiti u širokom rasponu: od brzine pješaka do brzine zrakoplova. Atmosferski dio vozila prolazi minimalnim brzinama.

Prema Anatoliju Junitskom, ukupna težina GPV-a biće 1,6 miliona tona, nosivost - 200 miliona tona, putnički kapacitet - 200 miliona ljudi. Procijenjeni broj OTS svemirskih šetnji tokom pedesetogodišnjeg radnog vijeka je 10.000 letova.

Zaključak

Postoji mnogo projekata za svemirski lift i svi se malo razlikuju od onoga što je predložio Artsupanov, ali sada naučnici polaze od činjenice da će materijali iz nanocevi postati dostupni.

Svemirski lift će promijeniti svemirsku industriju: ljudi i teret će biti dopremljeni u orbitu po znatno nižoj cijeni od tradicionalnih lansirnih vozila.

Nadajmo se da će u drugoj polovini 21. veka svemirski liftovi početi da funkcionišu van Zemlje: na Mesecu, Marsu i drugim uglovima Solarni sistem. S razvojem tehnologije, cijena izgradnje će se postepeno smanjivati.

Uprkos činjenici da se ovo vrijeme čini dalekim i nedostižnim, od nas zavisi kakva će biti budućnost i koliko brzo će doći.

Koji klinac ne sanja da postane astronaut? Međutim, samo nekoliko ljudi širom svijeta uspijeva ostvariti ovaj san, a samo vrlo bogati ljudi mogu otići na privatni let u svemir. Ali 2050. godine skoro svako će moći da uđe u orbitu. Nakon svega Japan obećava lansiranje prvog na svijetu liftom do prostora.

Među mnogima u istraživanju svemira može se izdvojiti inicijativa japanske građevinske korporacije Obayashi za stvaranje orbitalnog lifta. Ovo vozilo, prema autorima, trebalo bi da se pojavi do 2050. godine. Obećava da će biti najjeftiniji način za isporuku ljudi i tereta u svemir.

Lift će se kretati brzinom od 200 kilometara na sat po ultra-jakom i ultralakom kablu koji vodi od zemljine površine do udaljene orbitalne stanice, gdje će biti smještena ne samo naučna laboratorija, već i hotel za svemirske turiste, kojih će s pojavom ove vrste transporta biti stotine ili čak hiljade puta više nego što postoji u naše vrijeme.

Davanje tako hrabrih obećanja Obayashi Corporation dozvoljava razvoj novih materijala koji vam omogućavaju stvaranje vlakana koja su sto puta jača od čelika. A ove tehnologije se razvijaju svake nove godine, svakog novog mjeseca.

Postoje i godišnja međunarodna tehnička takmičenja, čiji učesnici rade na idejama za implementaciju svemirskog lifta. Razvijaju nove materijale i inovativne tehnologije za isporuku robe u orbitu. Istovremeno, svake godine ideje postaju sve jasnije i obećavajuće.

Kombinacija gore opisanih faktora je upravo ono što omogućava korporaciji Obayashi da da zapanjujuće izjave o mogućnosti lansiranja orbitalnog lifta do 2050. godine.

Prema teorijskim proračunima, čini se da su prikladan materijal. Ako pretpostavimo njihovu pogodnost za proizvodnju kabla, onda je stvaranje svemirskog lifta rješiv inženjerski problem, iako zahtijeva korištenje naprednih razvoja i. NASA već finansira relevantne razvoje Američkog instituta naučno istraživanje, uključujući razvoj lifta sposobnog da se samostalno kreće duž kabla. Vjerovatno bi takva metoda u budućnosti mogla biti mnogo jeftinija od korištenja lansirnih vozila.

Enciklopedijski YouTube

1 / 5

✪ SVEMIRSKI LIFT, NAŠA ULAZNICA ZA SVEMIR!

✪ Svemirski lift do Mjeseca | veliki skok

✪ Space lift. San i stvarnost. Ili fantazija?

✪ Kanada će izgraditi svemirski lift od 20 kilometara

✪ Svemirski lift (čitao Alexander Kotov)

Titlovi

Dizajn

Za usporedbu, čvrstoća većine vrsta čelika je oko 1 GPa, a čak i za njegove najjače vrste - ne više od 5 GPa, a čelik je težak. Mnogo lakši kevlar ima snagu u rasponu od 2,6-4,1 GPa, dok kvarcna vlakna imaju snagu do 20 GPa i više. Teoretska čvrstoća dijamantskih vlakana može biti nešto veća.

Tehnologija tkanja takvih vlakana još je u povojima.

Prema nekim naučnicima, čak ni ugljenične nanocevi nikada neće biti dovoljno jake da naprave vezu za svemirski lift.

Eksperimenti naučnika sa Tehnološkog univerziteta u Sidneju omogućili su stvaranje grafenskog papira. Ispitivanja uzoraka su ohrabrujuća: gustoća materijala je pet do šest puta manja od čelika, dok je vlačna čvrstoća deset puta veća od gustoće ugljičnog čelika. Istovremeno, grafen je dobar provodnik električne struje, što mu omogućava da se koristi za prijenos snage do lifta kao kontaktne sabirnice.

U lipnju 2013. inženjeri sa Univerziteta Kolumbija u Sjedinjenim Državama najavili su novi proboj: zahvaljujući novoj tehnologiji za proizvodnju grafena, moguće je dobiti listove dijagonale nekoliko desetina centimetara i čvrstoće samo 10% manje od teorijske.

Zadebljanje užeta

Svemirsko dizalo mora izdržati barem vlastitu težinu, poprilično zbog dužine priveza. Zadebljanje s jedne strane povećava snagu kabela, s druge strane, dodaje njegovu težinu, a time i potrebnu čvrstoću. Opterećenje na njemu će varirati na različitim mjestima: u nekim slučajevima, dio uzice mora izdržati težinu segmenata ispod, u drugim mora izdržati centrifugalnu silu koja drži gornje dijelove uzice u orbiti. Da bi se zadovoljio ovaj uslov i da bi se postigla optimalnost kabla u svakoj od njegovih tačaka, njegova debljina će biti promenljiva.

Može se pokazati da će, uzimajući u obzir gravitaciju Zemlje i centrifugalnu silu (ali ne uzimajući u obzir manji utjecaj Mjeseca i Sunca), poprečni presjek kabela, ovisno o visini, biti opisan sljedećom formulom:

A (r) = A 0 exp ⁡ [ ρ s [ 1 2 ω 2 (r 0 2 − r 2) + g 0 r 0 (1 − r 0 r) ] ] (\displaystyle A(r)=A_(0)\ \exp \left[(\frac (\rho )(s)(1)(s)(1) \end (matrica))\omega ^(2)(r_(0)^(2)-r^(2))+g_(0)r_(0)(1-(\frac (r_(0))(r)))\desno]\desno])

Evo A (r) (\displaystyle A(r))- površina poprečnog presjeka kabla u funkciji udaljenosti r (\displaystyle r) od centar Zemlja.

U formuli se koriste sljedeće konstante:

Ova jednačina opisuje kabl čija debljina prvo raste eksponencijalno, zatim se njegov rast usporava na visini od nekoliko Zemljinih radijusa, a zatim postaje konstantan, na kraju dostižući geostacionarnu orbitu. Nakon toga, debljina ponovo počinje da se smanjuje.

Dakle, omjer površina poprečnog presjeka priveznice na bazi i na GSO ( r= 42 164 km) imaju: A (r G E O) A 0 = exp ⁡ [ ρ s × 4 , 832 × 10 7 m 2 s 2 ] (\displaystyle (\frac (A(r_(\mathrm (GEO) )))(A_(0))))=\exp \left[(\frac (\rho )(s^mat(s)8) (\ frac (m^(2))(s^(2))) \desno])

Zamjenjujući ovdje gustinu i čvrstoću za različite materijale i različite prečnike priveza na nivou tla, dobijamo tabelu prečnika priveza na nivou GSO. Treba napomenuti da je proračun izvršen pod uvjetom da će dizalo stajati „samostalno“, bez opterećenja - budući da materijal kabela već doživljava napetost od vlastite težine (a ova opterećenja su blizu maksimalnog dopuštenog za ovaj materijal).

Prečnik priveza na GSO, u zavisnosti od njegovog prečnika na nivou tla,
za razne materijale (izračunato prema najnovijoj formuli), m

Materijal	Gustina ρ (\displaystyle \rho ), kg÷m 3	Zatezna čvrstoća s (\displaystyle s), Pa	Prečnik užeta na nivou tla
			1 mm	1 cm	10 cm	1m
Čelik St3 toplo valjan	7760	0,37 10 9	1,31 10 437	1,31 10 438	1,31 10 439	1,31 10 440
Visokolegirani čelik 30HGSA	7780	1,4 10 9	4,14 10 113	4,14 10 114	4,14 10 115	4,14 10 116
Web	1000	2,5 10 9	0,248 10 6	2,48 10 6	24,8 10 6	248 10 6
moderna karbonska vlakna	1900	4 10 9	9.269 10 6	92,69 10 6	926,9 10 6	9269 10 6
ugljične nanocijevi	1900	90 10 9	2.773 10 -3	2.773 10 -2	2.773 10 -1	2.773

Stoga je nerealno izgraditi lift od modernih konstrukcijskih čelika. Jedini izlaz je tražiti materijale manje gustine i/ili vrlo visoke čvrstoće.

Na primjer, mreža (paukova svila) je uključena u tabelu. Postoje razni egzotični projekti za vađenje mreže na "paukovima". Nedavno su se pojavili izvještaji da je uz pomoć genetskog inženjeringa u tijelo koze bilo moguće uvesti paukov gen koji kodira protein mreže. GM kozje mlijeko sada sadrži paukov protein. Još uvijek nije poznato da li je od ovog proteina moguće dobiti materijal koji po svojim svojstvima podsjeća na mrežu. Ali, prema pisanju štampe, takav razvoj događaja je u toku

Još jedno obećavajuće područje su karbonska vlakna i karbonske nanocijevi. Ugljična vlakna se već danas uspješno koriste u industriji. Nanocijevi su oko 20 puta jače, ali tehnologija za proizvodnju ovog materijala još nije napustila laboratorije. Tabela je napravljena pod pretpostavkom da je gustina kabla nanocevi ista kao i gustina karbonskih vlakana.

Ispod su još neki egzotični načini za izgradnju svemirskog lifta:

Protuteg

Protuteg se može stvoriti na dva načina - vezivanjem teškog objekta (na primjer, asteroida, svemirskog naselja ili svemirskog pristaništa) izvan geostacionarne orbite, ili širenjem samog priveza na znatnu udaljenost izvan geostacionarne orbite. Druga opcija je zanimljiva po tome što je lakše lansirati teret na druge planete s kraja izduženog kabla, jer ima značajnu brzinu u odnosu na Zemlju.

Ugaoni moment, brzina i nagib

Horizontalna brzina svakog odsječka kabla raste s visinom proporcionalno udaljenosti do centra Zemlje, dostižući prvu  kosmičku brzinu u geostacionarnoj orbiti. Stoga, prilikom podizanja tereta, on treba da dobije dodatni ugaoni moment (horizontalnu brzinu).

Ugaoni moment se dobija usled rotacije Zemlje. U početku, dizalica se kreće nešto sporije od sajle (Coriolisov efekat), čime se „usporava“ sajla i lagano je skreće prema zapadu. Pri brzini uspona od 200 km/h, sajla će se nagnuti za 1 stepen. Horizontalna komponenta napetosti u neokomitim kablu povlači teret u stranu, ubrzavajući ga u istočnom smjeru (vidi dijagram) - zbog toga dizalo dobiva dodatnu brzinu. Prema trećem Newtonovom zakonu, sajla usporava Zemlju za malo, a protivteg za mnogo veću, kao rezultat usporavanja rotacije protivteže, sajla će početi da se vijuga na tlo.

Istovremeno, dejstvo centrifugalne sile dovodi do vraćanja kabla u energetski povoljan vertikalni položaj [ ] , tako da će biti u stanju stabilne ravnoteže. Ako je centar gravitacije lifta uvijek iznad geostacionarne orbite, bez obzira na brzinu dizala, neće pasti.

Do trenutka kada teret stigne u geostacionarnu orbitu (GSO), njegov ugaoni moment je dovoljan da se teret lansira u orbitu. Ako se opterećenje ne oslobodi od kabla, a zatim se okomito zaustavi na nivou GSO-a, on će biti u stanju nestabilne ravnoteže, a uz beskonačno mali pritisak naniže, napustiće GSO i početi da se spušta na Zemlju vertikalnim ubrzanjem, dok usporava u horizontalnom pravcu. Gubitak kinetičke energije iz horizontalne komponente tokom spuštanja će se preko kabla prenijeti na ugaoni moment rotacije Zemlje, ubrzavajući njenu rotaciju. Prilikom guranja prema gore, opterećenje će također napustiti GSO, ali u suprotnom smjeru, odnosno počet će se dizati duž sajle ubrzanjem od Zemlje, dostižući konačnu brzinu na kraju kabla. Budući da konačna brzina ovisi o dužini kabela, njena vrijednost se može podesiti proizvoljno. Treba napomenuti da će do ubrzanja i povećanja kinetičke energije tereta prilikom podizanja, odnosno do njegovog odmotavanja u spiralu, doći zbog rotacije Zemlje, koja će se u ovom slučaju usporiti. Ovaj proces je potpuno reverzibilan, odnosno ako stavite opterećenje na kraj kabela i počnete ga spuštati, sabijajući ga u spiralu, tada će se kutni moment Zemljine rotacije u skladu s tim povećati.

Prilikom spuštanja tereta dogodit će se obrnuti proces, naginjući kabel na istok.

lansirati u svemir

Na kraju kabla visokog 144.000 km, tangencijalna komponenta brzine bit će 10,93 km/s, što je više nego dovoljno da se napusti Zemljino gravitacijsko polje i lansiraju brodovi na Saturn. Ako se objektu dozvoli da slobodno klizi duž vrha uzice, biće dovoljno brz da napusti Sunčev sistem. To će se dogoditi zbog prijelaza ukupnog ugaonog momenta kabla (i Zemlje) u brzinu lansiranog objekta.

Da biste postigli još veće brzine, možete produžiti kabel ili ubrzati opterećenje zbog elektromagnetizma.

Na drugim planetama

Svemirski lift se može izgraditi na drugim planetama. Štaviše, što je manja gravitacija na planeti i što se brže rotira, to je lakše izgraditi.

Također je moguće razvući svemirsko dizalo između dva nebeska tijela koja se rotiraju jedno oko drugog i stalno su okrenuta jedno prema drugom na istoj strani (na primjer, između Plutona i Harona ili između komponenti dvostrukog asteroida (90) Antiope. Međutim, budući da njihove orbite nisu tačan krug, bit će potreban uređaj za stalno mijenjanje dužine kosmosa u takvom kosmosu, već se može koristiti i za podizanje kosmosa u takvom kosmosu. “međuplanetarna putovanja”.

Izgradnja

Izgradnja se izvodi sa geostacionarne stanice. Jedan kraj se spušta na površinu Zemlje, vuče ga sila gravitacije. Drugi, za balansiranje, je u suprotnom smjeru, rasteže se centrifugalnom silom. To znači da se svi materijali za izgradnju moraju isporučiti u geostacionarnu orbitu na tradicionalan način. Odnosno, cijena isporuke cijelog svemirskog lifta na geostacionarnu orbitu je minimalna cijena projekta.

Ušteda korištenjem svemirskog lifta

Vjerovatno će svemirski lift uvelike smanjiti troškove slanja tereta u svemir. Svemirski liftovi su skupi za izgradnju, ali su njihovi operativni troškovi niski, tako da ih je najbolje koristiti tokom dužeg vremenskog perioda za veoma velike količine tereta. Trenutno tržište lansiranja tereta nije dovoljno veliko da opravda izgradnju lifta, ali bi naglo smanjenje cijene trebalo dovesti do širenja tržišta.

Još uvijek nema odgovora na pitanje da li će svemirski lift vratiti novac uložen u njega ili bi ga bilo bolje uložiti u dalji razvoj raketne tehnologije.

Međutim, lift može biti hibridni projekat i, osim funkcije isporuke tereta u orbitu, ostati baza za druge istraživačke i komercijalne programe koji nisu vezani za transport.

Dostignuća

Od 2005. godine SAD su domaćini godišnjeg takmičenja Space Elevator Games koje organizuje Spaceward Foundation uz podršku NASA-e. U ovim takmičenjima postoje dvije nominacije: „najbolja sajla“ i „najbolji robot (lift)“.

U konkurenciji dizanja, robot mora savladati utvrđenu udaljenost, penjući se po vertikalnoj sajli brzinom koja nije niža od utvrđenih pravila (na takmičenju iz 2007. standardi su bili sljedeći: dužina kabla - 100 m, minimalna brzina - 2 m / s, čija se brzina mora postići je 10 m / s). Najbolji rezultat u 2007. godini je pređena udaljenost od 100 m sa prosječnom brzinom od 1,8 m/s.

Ukupan nagradni fond takmičenja Space Elevator Games 2009. godine iznosio je 4 miliona dolara.

U natjecanju za čvrstoću kabla, učesnici moraju obezbijediti dvometarski prsten od teškog materijala težine ne više od 2 grama, koji se posebnom instalacijom provjerava na pucanje. Da bi pobijedio u natjecanju, snaga kabela mora biti najmanje 50% veća od uzorka koji je već dostupan NASA-i u ovom pokazatelju. Do sada najbolji rezultat ima kabl koji je izdržao opterećenje do 0,72 tone.

Grupa Liftport, koja je postala poznata po tvrdnjama da je lansirala svemirski lift 2018. godine, ne učestvuje u ovim takmičenjima (kasnije je ovaj datum pomjeren za 2031.). Liftport provodi vlastite eksperimente, tako da se 2006. godine robotsko dizalo popelo na jako uže nategnuto balonima. Sa kilometar i po, lift je uspio preći samo 460 metara. U avgustu-septembru 2012. godine, kompanija je pokrenula projekat prikupljanja sredstava za nove eksperimente sa podizanjem na veb stranici Kickstarter. U zavisnosti od prikupljene količine, planirano je podizanje robota na 2 ili više kilometara.

Grupa LiftPort je također najavila spremnost za izgradnju eksperimentalnog svemirskog lifta na Mjesecu, zasnovanog na postojećim tehnologijama. Predsjednik kompanije Michael Lane kaže da bi za izgradnju takvog lifta moglo biti potrebno osam godina. Pažnja prema projektu natjerala je kompaniju da postavi novi cilj - pripremu projekta i prikupljanje dodatnih sredstava za početak studije izvodljivosti tzv. "lunarnog lifta". Prema Laneovim riječima, izgradnja takvog lifta trajat će godinu dana i koštat će 3 miliona dolara. NASA stručnjaci su već obratili pažnju na projekat LiftGroup. Michael Lane je radio sa američkom svemirskom agencijom na projektu Space Elevator.

Slični projekti

Svemirski lift nije jedini projekat koji koristi priveze za podizanje satelita u orbitu. Jedan takav projekat je Orbital Skyhook (orbitalna kuka). Skyhook koristi ne baš dug, u poređenju sa svemirskim liftom, kabl, koji je u niskoj Zemljinoj orbiti i brzo se okreće oko svog srednjeg dela. Zbog toga se jedan kraj kabla pomiče relativno malom brzinom u odnosu na Zemlju i na njega je moguće kačiti terete sa hipersoničnih letjelica. Istovremeno, dizajn Skyhooka radi kao džinovski zamašnjak - akumulator obrtnog momenta i kinetičke energije. Prednost Skyhook projekta je njegova izvodljivost sa postojećim tehnologijama. Nedostatak je što Skyhook troši energiju svog kretanja za lansiranje satelita, a tu energiju će trebati nekako dopuniti.

Projekt Stratosphere Network of Skyscrapers (Stratosphere mreža nebodera). Projekat je mreža orbitalnih liftova, ujedinjenih u šesterokute, koji pokrivaju cijelu planetu. Prilikom prelaska u naredne faze izgradnje, oslonci se uklanjaju, a okvir mreže liftova se koristi za izgradnju stratosferskog naselja na njemu. Projektom je predviđeno nekoliko naselja.

Space lift u raznim radovima

• Knjiga Roberta Heinleina Petak koristi svemirski lift nazvan "stabljika graha"
• U SSSR filmu Petka u svemiru iz 1972. protagonist izmišlja svemirski lift.
• Jedno od poznatih Arthur Clarkovih radova, Fontane raja, zasnovano je na ideji svemirskog lifta. Osim toga, svemirski lift se pojavljuje u završnom dijelu njegove poznate tetralogije Svemirska odiseja (3001: Posljednja odiseja).
• U Zvjezdanim stazama: Voyager epizoda 3.19 "Uspon", svemirski lift pomaže posadi da pobjegne sa planete sa opasnom atmosferom.
• Civilizacija IV ima svemirski lift. Tu je jedno od kasnijih "Velikih čuda".
• Naučnofantastični roman Timothyja Zahna Spineret (1985) spominje planetu sposobnu da proizvodi supervlakna. Jedna od rasa zainteresovanih za planet želela je da nabavi ovo vlakno posebno za izgradnju svemirskog lifta.
• U Frank-Schetzingovom naučnofantastičnom romanu Limit, svemirski lift djeluje kao glavna karika u političkim intrigama u bliskoj budućnosti.
• U dilogiji Sergeja Lukjanenka „Zvijezde - hladne igračke“, jedna od vanzemaljskih civilizacija, u procesu međuzvjezdane trgovine, isporučila je na Zemlju teške niti koje bi se mogle koristiti za izgradnju svemirskog lifta. Ali vanzemaljske civilizacije su insistirale isključivo na tome da ih koriste za njihovu namjenu - da pomognu pri porođaju.
• U naučnofantastičnom romanu J. Scalzija "Osuđeni na pobjedu" (eng. Scalzi, John. Old Man's War), sistemi svemirskih liftova se aktivno koriste na Zemlji, brojnim zemaljskim kolonijama i nekim planetama drugih visokorazvijenih inteligentnih rasa za komunikaciju sa privezištima međuzvjezdanih brodova.
• U naučnofantastičnom romanu Aleksandra Gromova Sutra dolazi vječnost, radnja je izgrađena oko činjenice postojanja svemirskog lifta. Postoje dva uređaja - izvor i prijemnik, koji su pomoću "energetskog snopa" u stanju da podignu "kabinu" lifta u orbitu.
• Fantastični roman Alastaira Reynoldsa City of the Abyss daje detaljan opis strukture i funkcionisanja svemirskog lifta, opisuje proces njegovog uništenja (kao rezultat terorističkog napada).
• U Terry-Pratchett-ovom naučnofantastičnom romanu Strata, postoji "Linija" - ekstra duga umjetna molekula koja se koristi kao svemirsko dizalo.
• U naučnofantastičnom romanu Grahama McNeill-a The Mechanicum, svemirski liftovi su prisutni na Marsu i zovu se kule Tsiolkovsky.
• Spominje se u pjesmi grupe Zvuki Mu "Lift do neba".
• Na samom početku Sonic Colors-a, Sonic i Tails se mogu vidjeti kako voze svemirskim liftom do Doctor Eggman Parka.
• U knjizi Aleksandra Zoriča "Mesečar 2" iz serije Etnogeneza, glavni lik Matvej Gumiljov (nakon što je postavio surogat ličnosti - Maksim Verhovcev, lični pilot druga Alfe, šefa Star Fighters) putuje u orbitalnom liftu.
• U priči "Zmija" pisca naučne fantastike Aleksandra Gromova, likovi koriste svemirski lift "na putu" od Meseca do Zemlje.
• U seriji fantastičnih romana