И для того, чтобы это научно-фантастическое будущее было осуществимо, мы должны будем перебрасывать в космос кучу ресурсов, а также роботов или людей с земли. Воистину в таких колоссальных объемах, что существующие ракетные технологии не позволят сделать это ни быстро, ни дешево. И для решения данной проблемы нам придется строить те самые мегаструктуры, размером сопоставимые с целой планетой.
Таких как: Космический Лифт, Космический Крюк, Пусковая Петля Лофстрома или, возможно, Орбитальное Кольцо.
Построение любой из этих мегаструктур не только облегчит нам задачу дешевого вывода в космос больших полезных нагрузок, но и станет первым проектом всего человечества, т.к. их постройка станет первым шагом от освоения космоса к его покорению.
Я вкратце опишу, что из себя представляют все эти мегаструктуры.
Космический Лифт (2) Он представляет основание космического лифта – место на поверхности планеты, откуда начинается подъём груза. От которого идет трос, он должен быть изготовлен из материала с чрезвычайно высоким отношением предела прочности к удельной плотности, предположительно углеродных нанотрубок. Чтобы выдерживать противовес, который располагается на Геостационарной орбите, на высоте примерно 36 тысяч километров от уровня моря. И по тросу будет подниматься подъемник, который и будет доставлять полезные грузы как раз на высоту геостационарной орбиты. У него достаточно много проблем, но описывать подробно я его не буду, т.к. вы всегда сможете перейти по ссылке и прочитать про него подробней, также как и про следующие мегаструктуры.
Космический Крюк (3). Нечто похожее на космический лифт с той лишь разницей, что он не прикреплен к поверхности земли. Он также представляет собой, по сути, подъемник с противовесами длиной чуть меньше 4 тысяч километров, что сильно меньше, чем высота Космического Лифта. Отличие в том, что он не только свободно вращается на земной орбите, на высоте примерно 4000 км, но и также вращается вокруг собственной оси. Т.е. вокруг своего центра масс. Таким образом, вращаясь, оба его противовеса попеременно будут находиться то ближе, то дальше от земной поверхности. При этом один из его концов должен немного проникать в атмосферу земли. Это нужно для того, чтобы потенциальный сверхзвуковой грузовой самолет в тот момент, когда один конец крюка будет проходить через атмосферу смог зацепиться или пристыковаться за этот крюк. Далее, наш сверхзвуковой самолет-шаттл, уже зацепившись за один из противовесов нашего космо-крюка, дожидается момента, когда противовесы поменяются местами и наш самолет-шаттл окажется в космосе за пределами атмосферы земли на высоте 4 тысячи километров. На этой высоте происходит отстыковка либо нашего шаттла, либо полезной нагрузки которую он нес. Таким образом выводя полезные грузы на орбиту, с меньшими затратами энергии, чем понадобилось бы на запуск такой же грузоподъемной ракеты. Опять же за более подробным и более понятным описанием переходите по ссылкам.
Но, пожалуй, самыми дешевыми и наиболее вероятными кандидатами на постройку первого мега сооружения на земле являются Пусковые Петли (4). С ними все намного легче. Они являются железной дорогой длиной чуть более 2-х тысяч километров, какая-то одна двадцатая экватора, и находящейся на высоте 80 км над землей. И единственное предназначение такого решения это осуществлять разгон нашего груза до сверхбольших скоростей в том месте, где атмосфера будет сильно разряжена и не будет нам мешать, оказывая большого сопротивления. Сам груз предположительно будет ускорятся и двигаться по этой петле на магнитной подушке. И пусковая петля будет фактически выстреливать нашим грузом или космическим кораблем в космос сразу с необходимой орбитальной скоростью. А поддерживать столь длинную конструкцию на такой 80-ти километровой высоте будут с помощью, так называемых активных конструкций. Да, на то, чтобы удерживать целую железную дорогу за пределами атмосферы, будет уходить уйма энергии, да и что будет, если эта пусковая петля обрушится. Люди, что придумывали Пусковую Петлю, об этих проблемах знают и поэтому предложили соответствующие способы решения (5).