вторник, 21 мая 2013 г.

Осторожно, двери закрываются! Следующая станция - орбита



Всего полсотни лет назад о возможности массовых космических путешествий могли помыслить разве что писатели-фантасты. Но недалек тот день, когда в космос будут ходить полноценные пассажирские поезда (туда и обратно, разумеется). Работа над проектом под названием Startram уже идет полным ходом, его успешная реализация позволит отправлять на космические экскурсии до четырех миллионов человек в год.

В принципе, эра космического туризма уже открыта: в 2001-м году начало ей положил полет американского бизнесмена итальянского происхождения Денниса Тито на борту российского корабля «Союз» на Международную космическую станцию. Проблема в том, что подобные путешествия пока носят единичный характер, так как расходы на отправку одного человека в космос составляют более 20 миллионов долларов. Львиную долю сметы занимают затраты на горючее: ракета поглощает 800 кг топлива на 1 кг собственного веса и груза. В общем, билет к звездам сегодня по карману лишь сильным мира сего, так что о массовости таких экскурсий говорить не приходится.

Изменить ситуацию может лишь кардинально новый подход к осуществлению выхода на орбиту, например, тот, что лег в основу проекта Startram. Речь идет о создании космической железной дороги, по которой будут курсировать поезда - в небо и обратно. Конечно, в данном случае понятие «железная дорога» нужно воспринимать весьма условно, однако, основные идеи авторы экстравагантного плана почерпнули именно из области наземного транспорта. В частности, они взяли на вооружение принцип магнитной левитации, благодаря которому стало возможным создание парящих сверхскоростных поездов. Такие составы «едут» по электромагнитному полю - фактически летают. Этот чудо-транспорт пока, правда, не получил широкого практического применения на Земле. Несмотря на это, один из создателей маглева, Джеймс Пауэлл, уже прочит этой технологии будущее вселенских масштабов: именно он подкинул идею о возможности использования магнитной левитации для доставки людей и грузов в космос.

«Звездные» поезда будут разгоняться в огромной магнитной трубе, а затем вылетать из нее, подобно снаряду из пушки. Для достижения наибольшей эффективности из электромагнитного туннеля будет выкачан воздух: вакуум позволит минимизировать сопротивление и, соответственно, придать составу поистине немыслимую скорость - до 8,8 км/ сек. Первоначально длину разгонного трека планировалось довести до 80 километров. Правда, при таком раскладе нагрузка на объект перевозки будет составлять около 50g. В принципе, для транспортировки грузов этот показатель подойдет, если, конечно, не отправлять на орбиту хрусталь. Но как же быть с пассажирами, если учесть, что предел даже для бывалого космонавта - не более 10g? Пауэлл и его коллеги предлагают снизить мощность разгона до половины первой космической скорости, то есть до 4 км/с, а длину ствола магнитной «пушки» увеличить аж до 270 км. Естественно, проводить столь длинную вакуумную трубу вертикально вверх невозможно, поэтому специалисты планируют большую часть туннеля проложить по Земле и лишь его окончание вывести вверх по склону горы высотой примерно шесть тысяч метров. По их расчетам, такая конструкция позволит снизить перегрузку до вполне приемлемых 3g. А чтобы благополучно достигнуть орбиты, пассажирский поезд при выходе из трубы получит дополнительный разгон от небольшой ракеты.


Естественно, данный транспортный узел будет весьма прожорлив в плане энергопотребления. И эту проблему команда Startram решила вот как. Энергию планируют запасать в закольцованных сверхпроводниках, расположенных на всем протяжении вакуумного туннеля. Передаваться линейному электродвигателю она будет индуктивным способом - через медные катушки, расположенные в непосредственной близости от сверхпроводниковых колец. Такой метод позволит повысить КПД системы до 99%.

Создание космической «железной дороги» потребует колоссальных временных, умственных и, конечно, финансовых затрат. По оценкам экспертов, стоимость грузового поезда достигнет $20 млрд., пассажирский обойдется и того дороже - $60 млрд. Суммы шокирующие, но, между прочим, лунная программа США или проект МКС потребовали куда более внушительных затрат. К тому же, космопоезд довольно быстро сможет оправдать вложенные в него средства. «Товарняк» будет способен перевозить 300 тысяч тонн груза по цене меньше, чем $40 за килограмм. Что касается туристических маршрутов, то цена за поездку одного человека снизится до пяти тысяч долларов. Недешево, но все же лучше, чем $20 млн. Тем не менее, будем смотреть правде в глаза: вряд ли какое государство рискнет в одиночку тянуть этот проект. Но г-н Пауэлл не расстраивается: «Я уверен, что Startram обязательно будет международной программой. Ресурсы нашей Солнечной системы велики, так что стимулом для осуществления этой идеи могут стать колоссальные запасы ценного сырья, скрытые в астероидах и кометах. Кроме того, этот проект будет настоящим спасением для людей, если вдруг жизни на Земле станут угрожать войны или стихийные бедствия. Мы -человеческие существа на заре новой эры. Либо мы станем истинными космическими людьми, либо мы будем оставаться в ловушке на перенаселенной, охваченной борьбой планете с постоянно сокращающимися ресурсами».

По оценкам авторов проекта, на строительство грузоперевозочной версии Startram потребуется десять лет, а появление туристического поезда, готового к первому путешествию по орбите, возможно уже через двадцать лет.