Сегодня, чтобы отправить спутник или другой груз в космос, компании используют ракеты-носители. Даже при условии повторного использования первой ступени, запуск стоит около 60 миллионов долларов, а если летательный аппарат одноразовый, цена намного выше. К тому же, запуск грузов при помощи ракет наносит большой вред окружающей среде и заполоняет орбиту Земли космическим мусором. Если минусов настолько много, почему бы ученым не придумать способ отправки грузов в космос без использования сложных летательных аппаратов?

Такие технологии уже придуманы, но на данный момент они не имеют рабочих прототипов или не полностью доказали свою эффективность — поэтому эти идеи не обладают большой известностью. В рамках данной статьи предлагаю ознакомиться с самыми необычными способами отправки грузов в космическое пространство. Уж поверьте, существуют крайне смелые решения.

Отправка спутников в космос стоит очень дорого, но есть фантастические альтернативы

Космический лифт

Первое, что приходит в голову при мыслях об отправке грузов в космос без ракет — это космический лифт. Суть этой технологии заключается в том, чтобы протянуть с поверхности Земли к орбитальной станции крепкий трос, а потом водить по нему подъемник с полезной нагрузкой. Впервые о космическом лифте заговорил русский ученый-самоучка Константин Циолковский в далеком 1895 году. Главное требование к созданию этой технологии — это наличие прочного троса с низкой плотностью. По мнению многих экспертов, для этой цели лучше подходят углеродные нанотрубки.

Ожидается, что космический лифт будет выглядеть примерно так

На данный момент одну из самых перспективных проектов по созданию космического лифта запустила японская корпорация «Обаяси». Она намерена показать рабочую систему в 2050 году. Процесс разработки идет медленно, и на данный момент другая группа японских ученых разве что доказала работоспособность космического лифта на примере натянутой между двумя околоземными спутниками 10-метрового троса, по которой двигалась коробка размерами 6х3 сантиметра.

Возможно, космический лифт появится в 2050 году

Космический фонтан

Космический лифт сложно построить по трем причинам:

• для него требуются нанотрубки, производство которых дается с большим трудом;
• его строительство должно начаться на орбите Земли — трос легче спустить, чем поднять;
• второй конец троса должен находиться на экваторе Земли.

В качестве альтернативы космическому лифту предлагается построить космический фонтан. Для его возведения уже есть все материалы, строительство можно начать с поверхности Земли и не только с экватора. По сути, космический фонтан является высокой башней, которая тянется вплоть до околоземной орбиты.

Схема космического фонтана. Зеленый круг снизу это мотор, фиолетовым цветом показаны вакуумные трубы, синяя линия является потоком частиц, красный символ означает лифт с грузом, а зеленый овал сверху это станция перенаправления частиц

При использовании нынешних материалов, небоскреб точно не сможет выдержать собственный вес, но ученые это предусмотрели. Если сделать конструкцию полой внутри и поместить туда гранулированное вещество, этой смеси можно будет передать кинетическую энергию и заставить быстро двигаться вверх от нижней части и передавать энергию на верхнюю часть. Звучит сложно, но ученые уверены, что таким образом можно будет обеспечить башне максимальную устойчивость. Грузы можно будет перевозить на лифте или же вместе с гранулированным веществом.

Возможно, примерно так будет выглядеть основание космического фонтана

Космический мост

Все это звучит фантастически, не так ли? Но дальше — больше. Однажды в головы ученых пришла идея построить вокруг Земли кольцо, в полости которой имеются два отсека:

• первый, для размещения полезного груза или даже пассажиров;
• второй, для движения сцепленных металлических болванок в вакуумном пространстве.

Предполагается, что такая система будет работать только при необходимости. Одна часть моста будет лежать на поверхности Земли, а два других конца — располагаться на орбите. Когда нужно, люди смогут поместить груз в в отсеки и разогнать болванки до высоких скоростей. Под воздействием движения болванок, кольцо будет удлиняться и выходить за пределы земной атмосферы. Звучит круто, но к этой технологии есть много вопросов. Во-первых, конструкция вряд ли будет устойчивой. Во-вторых, для разгона болванок требуется огромное количество энергии — откуда ее взять? В-третьих, настолько ли она нужна, если грузы можно будет выводить только на экваториальные орбиты? Пожалуй, из всех вариантов, это самый маловероятный.

Кто же знает, вдруг околоземное пространство в будущем будет выглядеть так?

Электромагнитная катапульта

Данный способ отправки грузов на орбиту возможен только на спутниках планет или планетах с разряженной атмосферой вроде Марса — на Земле воплотить идею в реальность невозможно. Суть технологии заключается в том, чтобы построить на космическом объекте направляющую, по которой можно сильно разогнать капсулу с грузом при помощи магнитного поля. При достаточной длине направляющей и силе магнитного поля, грузом вполне можно выстрелить в небо и оставить на орбите. Возможно, в будущем таким образом можно будет выводить искусственные спутники на орбиты Луны или Марса.

Направляющая, по которой можно будет разгонять капсулы с грузами

Центрифуга для отправки грузов в космос

Если вы внимательный читатель нашего сайта, про эту технологию вы уже наверняка знаете. Основанная в 2014 году компания SpinLaunch хочет построить центрифугу, внутрь которой можно поместить небольшие ракеты, раскручивать их и буквально «выкидывать» в небо. Ожидается, что на высоте 60 километров ракета сможет включить двигатели и завершить вывод груза в космическое пространство. Это самый реалистичный проект из всего этого списка — уже существуют прототипы.

Центрифуга SpinLaunch

источник