स्पेस लिफ्ट की सवारी न करें

स्पेस एलेवेटर के बारे में लेखों को पढ़ना, मैं यह सोचकर नहीं रुक सकता कि केबल की संभावित रूप से हल की गई समस्या में उन पर कितना ध्यान दिया जाता है, और उन समस्याओं पर कितना कम ध्यान दिया जाता है जिन्हें किसी भी तरह से हल नहीं किया जा सकता ...


और इसलिए, मान लें कि हमारे पास 1.5 किग्रा / डीएम ^ 3 के घनत्व के साथ लगभग 100 GPa (10,000 kgf / mm ^ 2) की तन्य शक्ति के साथ एक रेशेदार सामग्री है। ऐसी सामग्री के साथ, हम एक अंतरिक्ष लिफ्ट का निर्माण कर सकते हैं। आपको बस इस तरह की सामग्री से 72,000 किमी केबल की एक भूस्थिर कक्षा की शुरुआत करनी है और इसे एक ही समय में दो दिशाओं में खोलना शुरू करना है: पृथ्वी से। कुछ बिंदु पर, केबल के सिरों में से एक सतह तक पहुंच जाएगा, और हमें केवल इसे ठीक करना होगा, लेकिन इसे ऊपर और नीचे की सवारी करें। क्या समस्या है? ।।

चलो "छोटी चीजों" से शुरू करते हैं - केबल का द्रव्यमान। इष्टतम केबल पृथ्वी की सतह की तुलना में 2-3 गुना मोटी (भू-स्थिर कक्षा के पास) मध्य में होगी। लेकिन मैं सशर्त रूप से 1 सेमी के बराबर हर जगह अपने व्यास पर विचार करूंगा, क्योंकि मैंने सटीक संख्या प्राप्त करने का कार्य निर्धारित नहीं किया है, लेकिन केवल आदेश का मूल्यांकन करने के लिए। ठीक 1 सेमी, 1 मिमी या 1 मीटर क्यों नहीं? क्योंकि 1 मिमी के व्यास वाली एक केबल केवल 7.85 टन तन्यता भार का सामना करेगी। यह देखते हुए कि सबसे अच्छी स्थिति में, केबल की 90% ताकत का उपयोग "वजन" को बनाए रखने के लिए किया जाएगा, हमें लगता है कि ऐसी केबल आधुनिक बड़े उपग्रह के वजन का समर्थन नहीं करेगी, न कि अंतरिक्ष जहाजों और विशेष रूप से कक्षीय स्टेशनों का उल्लेख करने के लिए। खैर, 1 मीटर बहुत ज्यादा है।

और इसलिए, हमारे पास 1.5 के घनत्व के साथ 1 सेमी के व्यास के साथ 72,000 किमी केबल है। इस केबल का द्रव्यमान लगभग 8500 टन है ... इस तरह के द्रव्यमान को जियोस्टेशनरी ऑर्बिट में पहुंचाने के लिए, भारी लॉन्च वाहनों के एक हजार से अधिक लॉन्च की आवश्यकता होगी! एक लिफ्ट के निर्माण के बजाय, वे आने वाले दशकों के लिए अंतरिक्ष यान को कक्षा में रखने के लिए मानव जाति की सभी जरूरतों के लिए प्रदान कर सकते थे। और यह तब होता है जब हम यह मान लेते हैं कि केबल पहले से ही ऑर्बिट में, भागों में दिया गया है, जिसे आवश्यक शक्ति की एक इकाई में इकट्ठा किया जा सकता है ...

लेकिन मज़ा आगे शुरू होता है। विभिन्न अनुमानों के अनुसार, केवल कम पृथ्वी की कक्षाओं (200 से 2000 किमी की ऊंचाई) में 200,000 से 300,000 अपेक्षाकृत बड़ी वस्तुएं हैं - आकार में 1 सेमी से अधिक। इनमें से, 90% से अधिक 10 सेमी आकार में नहीं हैं, और इसलिए बहुत छोटे हैं। रडार द्वारा ट्रैकिंग।

कक्षा में अपेक्षाकृत बड़ी वस्तुओं की बड़ी संख्या के बावजूद, उनके बीच टकराव अभी भी बहुत, बहुत दुर्लभ हैं। सबसे पहले, यहां तक ​​कि आईएसएस अंतरिक्ष मानकों से छोटा है, और बाकी सब कुछ और भी अधिक है। इस टकराव के लिए दो वस्तुओं के प्रक्षेपवक्र एक दूसरे के बहुत करीब जाने चाहिए, जो अपने आप में संभव नहीं है। लेकिन इसके अलावा, दो वस्तुओं को एक ही समय में प्रक्षेपवक्र के चौराहे पर होना चाहिए! यह टकराव को एक बहुत ही दुर्लभ घटना बनाता है, अंतरिक्ष यात्रियों के पूरे इतिहास में उन्हें उंगलियों पर गिना जा सकता है।

लेकिन भारी लंबाई की एक निश्चित केबल के मामले में क्या होगा? .. औसतन, प्रति घंटे एक बार, इनमें से प्रत्येक वस्तु भूमध्य रेखा को पार करती है। यानी प्रति घंटे कम से कम 200,000 भूमध्य रेखा क्रॉसिंग। यदि हम भूमध्यरेखीय तल के क्षेत्र को लेते हैं, जो 200-2000 किमी की कम कक्षाओं की ऊंचाई पर पड़ता है, तो यह 85.5 मिलियन किमी ^ 2 होगा। 200-2000 किमी की ऊँचाई के एक खंड में 1 सेमी केबल का एक क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र भूमध्यरेखीय तल का 0.018 किमी ^ 2 या 0.2 बिलियन है। कंजूस? लेकिन हमारे पास प्रति घंटे 200,000 भूमध्य रेखा क्रॉसिंग हैं! यह गणना करना मुश्किल नहीं है कि हर 23,500 घंटे में औसतन एक बार अंतरिक्ष का एक टुकड़ा मलबे का आकार केबल के व्यास से बड़ा होता है जो केबल में गिर जाएगा। यानी इसे नष्ट करने की गारंटी दी जाएगी! अगर कुछ भी हो, तो 23,500 घंटे 2 साल और 8 महीने हैं। इसके अलावा, यह एक ऊपरी बाध्य है, क्योंकि यह गणना केवल अंतरिक्ष मलबे के आकार के लिए सही है, लेकिन 1 सेमी से अधिक के मलबे को वास्तव में ध्यान में रखा जाता है, जो टकराव की संभावना को काफी बढ़ाता है ... वास्तव में, केबल में लगभग एक वर्ष या उससे कम का जीवनकाल होता है। इसके अलावा, केबल के क्रॉस-सेक्शन में कमी लगभग इस अवधि का विस्तार नहीं करेगी, क्योंकि अंतरिक्ष का मलबा छोटा नहीं होगा। क्रॉस सेक्शन में वृद्धि भी कुछ नहीं करेगी: हाँ, एक मीटर केबल कचरे के हर टुकड़े से बहुत दूर नहीं मार पाएगी, लेकिन वे इसमें सौ गुना अधिक बार गिरेंगे, ताकि एक ही वर्ष में वे अपने स्वयं के वजन के नीचे तोड़ने के लिए पर्याप्त रूप से कमजोर हो जाएं।

कुल मिलाकर हमारे पास है: हमें शास्त्रीय रॉकेटों के साथ भू-स्थिर कक्षा में उतना ही माल लाना होगा, क्योंकि हम पूरे इतिहास में इसे प्राप्त करने में कामयाब नहीं हुए हैं, ताकि वर्ष के दौरान, जब तक केबल अंतरिक्ष के मलबे के साथ दुर्घटनाग्रस्त न हो जाए, तब तक कार्गो को कक्षा में रखना बहुत सस्ता है ... कोष्ठक छोड़ दें। जो गिरने वाली केबल का कारण होगा, खासकर अगर यह पृथ्वी के पास नहीं मारा जाता है, लेकिन कहीं-कहीं भूस्थैतिक कक्षा के करीब है।

पुनश्च यदि कुछ भी हो, मैं बड़े पैमाने पर अंतरिक्ष की खोज के जुनून का सपना देखता हूं। लेकिन मेरा सपना एक वास्तविकता बनने के लिए, धन और प्रयासों को उन परियोजनाओं के लिए निर्देशित किया जाना चाहिए जो कम से कम लंबी अवधि में प्रभाव डाल सकते हैं। लेकिन अंतरिक्ष लिफ्ट, अफसोस, इस तरह की परियोजनाओं पर लागू नहीं होता है: बड़े पैमाने पर अंतरिक्ष की खोज की गारंटी है कि केवल अधिक स्थान का मलबा होगा, और केबल की सुरक्षा के लिए यह दसियों गुना छोटा होना चाहिए, अर्थात। एक दूसरे को बाहर करता है।