Графен приближает идею космического лифта

08.09.2026

Вывод грузов за пределы Земли сегодня остается сложным и дорогостоящим процессом: каждый запуск требует огромного количества топлива, а значительная часть конструкции ракеты используется всего один раз. Поэтому идея космического лифта, возникшая еще много десятилетий назад, продолжает привлекать внимание инженеров и исследователей. Вместо множества отдельных ракетных стартов предлагается создать постоянную транспортную систему между Землей и космосом, по которой грузы перемещались бы с помощью электричества. Последние достижения в производстве поликристаллического графена вновь заставили специалистов обсуждать эту концепцию не только как фантастическую идею, но и как потенциальный инженерный проект.

Основным элементом будущего сооружения должен стать сверхпрочный трос. Согласно концепции Международного консорциума космического лифта (ISEC), он должен начинаться у экватора и простираться примерно на 100 000 километров в космос, значительно дальше геостационарной орбиты. На внешнем конце конструкции предполагается разместить противовес, благодаря которому трос будет постоянно находиться под натяжением. По нему смогут перемещаться специальные аппараты-клаймеры, доставляя на орбиту грузы, оборудование и впоследствии людей. В районе геостационарной орбиты, расположенной примерно в 22 000 милях от поверхности Земли, вращение планеты будет играть важную роль в дальнейшей транспортировке грузов.

Главной проблемой проекта долгие годы оставалось создание материала, одновременно исключительно прочного, легкого, гибкого и пригодного для производства в гигантских масштабах. Обычные конструкционные материалы, включая сталь, не способны выдержать нагрузки, возникающие в подобной системе. Одним из наиболее перспективных кандидатов специалисты давно считают графен - материал, состоящий из атомов углерода, соединенных в структуру толщиной в один атом. Теперь внимание разработчиков особенно привлек его поликристаллический вариант, поскольку современные технологии позволяют формировать из множества кристаллических областей значительно более крупные структуры.

Существенный результат в этом направлении, согласно опубликованным данным, получили инженеры из Южной Кореи. Им удалось создать образец поликристаллического графена длиной 1000 метров и шириной 0,5 метра. Такой масштаб пока нельзя сравнивать с размерами материала, необходимого для космического лифта, однако сам факт его производства показывает, что исследователи постепенно решают одну из важнейших задач - переходят от небольших лабораторных образцов к более крупным конструкциям. Президент ISEC Пит Сван считает, что разработка материала продвинулась значительно быстрее, чем еще полгода назад.

Если подобная система когда-нибудь будет построена, она сможет существенно изменить экономику космических перевозок. Клаймеры будут подниматься по тросу с помощью электрической энергии, а не химического топлива. По замыслу сторонников проекта, это позволит превратить доставку грузов в регулярную транспортную услугу, сравнимую с постоянным мостом между Землей и космосом. По оценкам ISEC, груз, отправленный с верхней части конструкции, сможет достичь Луны примерно за 14 часов, тогда как современные космические миссии обычно требуют нескольких дней. Полеты к Марсу теоретически могут занимать от 61 до 120 дней в зависимости от взаимного расположения планет.

Однако до строительства такого сооружения еще очень далеко. Одной из серьезнейших угроз остается космический мусор, особенно объекты, движущиеся на больших скоростях в области низких околоземных орбит. Повреждение троса может привести к катастрофическим последствиям, поэтому Пит Сван предлагает рассматривать резервные тросы и дополнительные системы защиты. Не менее сложными задачами станут организация движения спутников вблизи конструкции и поиск необходимых финансовых ресурсов. Профессор экономики космоса Армен Папазян из Американского университета в Дубае отмечает, что даже при немедленном начале строительства и наличии инвесторов на реализацию проекта может потребоваться от десяти до двадцати лет. ISEC оценивает стоимость первоначальной роботизированной версии примерно в 15 миллиардов долларов.

Впрочем, создатели концепции не рассчитывают сразу перевозить людей. Первые десять лет, по мнению ISEC, система должна преимущественно заниматься логистикой - доставлять оборудование и материалы на орбиту. По мере развития лунных поселений и расширения марсианских миссий предполагается организовать двустороннее движение грузов, а перевозка людей может начаться примерно через 15-20 лет после ввода системы в эксплуатацию. В дальнейшем космический лифт, по оценкам консорциума, потенциально сможет выводить до 30 000 метрических тонн грузов в год, обеспечивая строительство лунной и марсианской инфраструктуры и даже будущие проекты по добыче ресурсов на астероидах.

Космический лифт пока остается проектом далекого будущего, но развитие материаловедения постепенно меняет отношение к его осуществимости. Идея, десятилетиями существовавшая преимущественно на страницах научной фантастики, теперь получает новые инженерные аргументы благодаря успехам в производстве сверхпрочных углеродных материалов. Еще в 1979 году Артур Кларк в романе "Фонтаны рая" представил собственное видение космического лифта и пошутил, что его построят примерно через пятьдесят лет после того, как все перестанут над ним смеяться. До практической реализации этой идеи человечеству по-прежнему предстоит решить множество фундаментальных проблем, однако поликристаллический графен способен стать одним из тех технологических достижений, которые превратят давнюю фантазию в предмет серьезного инженерного обсуждения.

<< Назад: Горячие напитки высвобождают миллионы частиц пластика 08.09.2026

>> Вперед: Робот Bean-Bot без моторов и программирования 07.09.2026

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Двойная система антител летучих мышей против опасных вирусов 17.09.2026

Летучие мыши давно занимают особое место в исследованиях инфекционных заболеваний. Эти животные способны быть естественными носителями вирусов, представляющих серьезную опасность для человека, однако сами зачастую избегают тяжелых последствий заражения. Такая необычная способность особенно интересна ученым, поскольку позволяет изучать механизмы, с помощью которых организм может одновременно сосуществовать с потенциально опасными патогенами и контролировать их воздействие. Исследователи из Тюлейнского университета, Стэнфорда и Центров по контролю и профилактике заболеваний США (CDC) приблизились к объяснению этого феномена. По их данным, важную роль может играть необычная организация иммунной системы рукокрылых. У представителей семейства лиликовых (Vespertilionidae), насчитывающего более 500 видов и распространенного на всех континентах, кроме Антарктиды, специалисты обнаружили сразу две независимые генетические системы, участвующие в создании тяжелых цепей антител. Антитела пред ...>>

Экологичный ноутбук Acer Vero 16 с модульным корпусом 17.09.2026

Современный ноутбук постепенно перестает быть устройством, которое после нескольких лет эксплуатации проще заменить новым. Производители все чаще пытаются увеличить срок службы техники за счет переработанных материалов, ремонтопригодной конструкции и возможности модернизации отдельных компонентов. Новый Acer Vero 16 (V16-I71 / V16-I71T) стал одним из примеров такого подхода: при высокой производительности модель ориентирована не только на современные вычислительные задачи, но и на снижение экологической нагрузки на протяжении всего жизненного цикла устройства. В основе концепции Acer лежит расширенный принцип 4R, включающий Reduce - уменьшение использования ресурсов, Reuse - повторное применение, Recycle - переработку и Repairability - ремонтопригодность. Разработчики постарались реализовать эти четыре направления непосредственно в конструкции ноутбука. В частности, верхняя крышка и рабочая панель изготовлены из сплава, в котором сочетаются 50% переработанного и 50% низкоуглеродисто ...>>

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Луну заселят гусеницами из Китая 24.08.2018 Китайцы заявили о своем намерении впервые посадить космический аппарат на обратной стороне Луны и впервые же провести там биологический эксперимент под названием "Лунная мини-биосфера". Все будет проходить в рамках миссии "Чанъэ-4", которая заключается в прилунении на обратной стороны спутника посадочной платформы. Она и "высадит" в автоматическом режиме на поверхность естественного спутника капсулы с семенами картофеля, нескольких разновидностей семейства капустных и яиц тутового шелкопряда. Запуск миссии "Чанъэ-4" запланирован на декабрь 2018 года. В качестве места для посадки выбран самый глубокий ударный кратер Южный полюс - Эйткен. Впервые обратная сторона Луны была сфотографирована советской станцией "Луна-3" 7 октября 1959 года. Прием сигнала осуществляли в Симеизской обсерватории в Крыму. Принимать прямые сигналы от аппарата, находящегося на поверхности скрытой от нас территории спутника, до последнего времени не представлялось возможным. Китайцы решили проблему со связью при помощи спутника-ретранслятора "Цюэцяо" ("Сорочий мост"), который специально для лунной миссии "Чанъэ-4", был запущен в космос в мае этого года. Все радиосигналы от посадочного модуля будут сначала поступать на него, а после переправляться на Землю. Помимо большого количества аппаратуры, которая включает различные камеры для съемок лунной поверхности, нейтронные детекторы для определения состава почвы, на платформе впервые за всю историю освоения Луны будет доставлен биоматериал в виде семян растений и яйца гусениц тутового шелкопряда. Поселят их на Луне в специальных мини-оранжереях. Предполагается, что за процессом их развития будут следить специальные видеокамеры и передавать изображение на Землю.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026