Возможно, в настоящее время мы не располагаем технологиями, позволяющими создать космический лифт на Земле. Но это не значит, что мы не можем сделать это на других небесных телах Солнечной системы. Одно из самых интересных мест, где может работать такой лифт — это Церера, карликовая планета из пояса астероидов и потенциально один из крупнейших источников ресурсов для экспансии человечества в космос.
В новой работе исследователей из Университета Колорадо, Колорадо-Спрингс, и компании Industrial CNT, производителя углеродных нанотрубок (одного из потенциальных материалов для космического лифта), подробно описывается, насколько полезным может быть такой лифт.
Один из самых интересных фактов о Церере заключается в том, что, согласно данным, собранным космическим аппаратом Dawn, она примерно на 25% состоит из воды. Вода полезна не только тем, что она необходима для жизни, как мы её знаем, но и тем, что её можно использовать в качестве топлива для двигательных установок. Некоторые испытательные спутники используют воду в качестве единственной движущей силы, в то время как другие используют компоненты, получаемые при гидролизе воды, — кислород и водород.
Но чтобы получить доступ к этому ресурсу, инженерам придётся сначала достать его со дна гравитационного колодца Цереры. Именно здесь на помощь придёт космический лифт. Космический лифт может как доставить материалы с поверхности, так и запустить их на траекторию убегания гораздо быстрее, чем это можно было бы сделать при помощи ракеты, стартующей с поверхности.
Автор работы описывает космический лифт высотой 30 000 км, что в 30 раз больше диаметра самой Цереры. Этот лифт из углеродных нанотрубок (изготовить которые технологии позволяют уже сегодня) сможет доставлять полезную нагрузку весом до 6500 кг на станцию, расположенную на вершине лифта. Оттуда её можно будет прицельно запускать в глубокий космос, используя вращение станции, которая вращается вместе с лифтом и самой Церерой, делая один оборот раз в девять часов. При такой скорости движения количество энергии, необходимой для возвращения полезного груза на Землю, сократится примерно на 60%, а экономия топлива составит 15%.
Причём часть этого топлива можно добыть на самой Церере. В статье также приводится матрица решений по нескольким водным двигательным установкам, и выясняется, что наибольшую ценность представляют микроволновые электротермические движители. Другой претендент — электролизная двигательная установка, которая разделяет составляющие воды и затем соединяет их в камере сгорания.
Однако для такого химического расщепления системе потребуется энергия, и это одно из главных потенциальных препятствий для создания инфраструктуры. Церера находится в поясе астероидов, и количество солнечного света, которое нужно будет собирать, чтобы обеспечить энергией подобный проект, будет значительным. Потенциальные решения включают двигатели Стерлинга или радиоизотопные тепловые генераторы, но их потребуется много, чтобы соответствовать масштабам проекта.
Источник: habr.com