ГЕОСТАЦИОНАРНАЯ КОСМИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ — ЭТАП СОЗДАНИЯ НАГРУЖЕННОГО КОСМИЧЕСКОГО ЛИФТА

© Ю.А.Садов, А.Б.Нуралиева
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "Проблемы ракетной и космической техники"
2012 г.

Космический лифт (КЛ) представляет собой альтернативное ракетному средство транспортировки грузов с поверхности Земли на околоземные орбиты и обратно и имеет по сравнению с ракетами много преимуществ.

В последние 10 лет основной обсуждаемой моделью КЛ является предложенная B.Edwards концепция лёгкого КЛ, её главные черты: тонкая лента из сверхпрочного материала, совмещающая несущую функцию и функцию опоры для транспортных кабин, движущихся по этой ленте, и передача энергии к кабинам с Земли по лазерному лучу. Главным достоинством такой системы является кажущаяся простота её реализации. Но очевидны и её существенные ограничения: очень трудно организовать двусторонний грузопоток, практически исключена возможность рекуперации энергии. Сомнителен уровень надёжности такого сооружения из-за истирания ленты при контакте с движущимися элементами и возникающими при их движении динамическими нагрузками.

Поэтому авторами предложена другая концепция КЛ, названная нагруженным космическим лифтом.

Её главные отличительные черты:

- несущая конструкция в виде отдельных секций, образованных круговыми шпангоутами, связанными сверхпрочными нитями,

- наличие отделённой от несущей конструкции опорной транспортной системы, образованной движущимися тросами и допускающей двустороннее движение транспортных элементов,

- локальные источники энергии в виде солнечных батарей.

В отличие от лёгкого лифта эта конструкция имеет большую массу. Реализация её потребует многих усилий, больших затрат, научного поиска в ряде направлений, разработку новых технологий. Поэтому разумным путём является последовательное продвижение к этой цели в рамках общей стратегии космических исследований.

Одним из этапов такой работы может быть создание станции на геостационарной орбите, которая помимо экипажа и основного оборудования содержала бы несколько секций (5-10) КЛ, развёрнутых вверх и вниз. Они обеспечат её устойчивую гравитационную ориентацию. На таких секциях может быть выполнен широкий круг экспериментов, в том числе нужных для дальнейшего развития КЛ и невозможных в наземных условиях. В частности, экспериментальная отработка способов сборки и развёртывания секций, методов контроля отдельных нитей и их замены, проверка имеющихся представлений о динамике такой конструкции, опробование в реальных условиях предложений о возможности управления её движением.

Кроме этого, такая станция даёт возможность отработки и совершенствования других технологий, необходимых для создания КЛ: устройства транспортной системы, системы обеспечения энергией, более точную оценку угроз из внешней среды и т.д. Даже начало такой работы даст импульс к более интенсивным исследованиям в этих направлениях, поднимет к ним интерес и привлечёт ресурсы. Важно, что вся эта работа может проводиться параллельно с выполнением основных задач космической станции. Для создания такой станции в течение многих лет не потребуется ни неосвоенного ещё производства сверхпрочных материалов (так как в них нет необходимости при километровых размерах станции), ни особых требований к энергетике. Более того, развёрнутые секции, находящиеся в геостационарных условиях, могут быть своего рода «космической недвижимостью» и найти применение в таких сферах, как связь и телекоммуникации, мониторинг Земли и навигация, увеличивая этим общую экономическую эффективность всего проекта.

Даже небольшой шаг в указанном направлении значительно продвинет дальнейшее развёртывание работы по КЛ и приблизит время реализации этой идеи.