Презентація на тему "Космічний ліфт на Місяць"

Проект на тему“ Космічний ліфт ”Підготувала. Учениця 11 класу. Драган Анастасія Вчитель: Гулькіна С.І.

мета. Дізнатися про проект світового масштабу “ Космічний ліфт ” , причини його побудови, технологія, перешкоди на дорозі, реалізація проекту, витрати на проект

План. Чому хочуть побудувати космічний ліфт?Як виникла ідея побудови ліфта?Конструкція ліфта. Як з'єднати Землю і Місяць?Матеріал для троса. Ще одна перешкода на дорозі у будови космічного ліфту. Побудова з Місяця. Використання космічного ліфту. Майбутнє космічного ліфту. Реальність чи фантазія?Ціна проекту. Роки реалізаціїДжерела

Чому хочуть побудувати космічний ліфт?Одне з найсерйозніших перешкод на шляху до зоряної експансії людства - ресурси, необхідні на подолання земного тяжіння. Ракеті потрібні величезні обсяги палива на те, щоб вирватися з гравітаційного поля Землі. В результаті кожен зайвий кілограм вантажу коштує десятки тисяч доларів. А польоти на Місяць або ще далі - ще дорожче. Тому вчені по всьому світу шукають дешевші способи доставити вантажі в космос. Космічний ліфт - одна з найбільш довгоживучих ідей, яка зараз набуває все більше прихильників завдяки появі нових технологій і надміцних матеріалів.

Як виникла ідея побудови ліфта. Космічний ліфт вже давно описують у художніх творах майстри наукової фантастики. Схоже, що зі світу ідей задум можна перенести в світ реального. Про намір збудувати космічний ліфт і ввести його в експлуатацію впродовж наступних кількадесят років заявила японська компанія «Obayashi». Звичайно, японська «Obayashi» – не єдина компанія, що працює над втіленням ідеї про космічний ліфт. 2012 року американська фірма «Lift. Port Group» на платформі «Kick. Starter» запустила проект, мета якого дослідити, чи теоретично можливим є космічний ліфт на Місяць. На задум вдалося зібрати 110 353 доларів.style.colorfillcolorstroke.colorfill.typestyle.colorfillcolorfill.typefill.on

Конструкція ліфта. Базова конструкція космічного ліфта буде включати в себе трос, який простягається від якоря на землі до противаги в космосі. Разом з вантажем спеціальний підйомник буде переміщатися вгору по тросу на геостаціонарну орбіту - за межі області, де сила тяжіння Землі є найсильнішою, - а потім спускатися вниз. Конструкція буде триматися за допомогою відцентрової сили. Уявіть собі струну, яку ви тримаєте за один кінець, а на іншому кінці - камінь, який обертається по колу. Відцентрова сила виштовхує камінь, змушуючи струну витягуватися на всю її довжину. Трос космічного ліфта буде як ця нитка, а противага - як камінь.

Як з'єднати землю і місяць?Місяць, як відомо, завжди обернений одним боком до Землі. На Місяці також немає атмосфери й, відповідно, бурь. А те, що ближній край ліфта "зависне" над однією точкою, дозволить зберегти ліфт нерухомим. Крім того, гравітації Землі й Місяця та край на геостаціонарній орбіті урівноважать ліфт, дозволивши зробити його менш масивним.

Матеріал для троса. Найскладніша частина розробки космічного ліфта - знайти правильний матеріал для троса. Трос повинен протистояти погоді в атмосфері Землі, сонячному випромінюванню і ударам від метеоритів і іншого сміття. Такий провід повинен бути неймовірно міцним і легким, щоб витримувати хоча б власну вагу. Прихильники космічного ліфта вважають, що рішенням можуть бути вуглецеві нанотрубки - порожнисті трубки з вуглецю мають ширину в нанометрах, але в 100 разів міцніші за сталь. Проблема в тому, що їх максимальна довжина поки обчислюється десятком сантиметрів, а не тисячами кілометрів, і ніхто не може зробити їх досить довгими, щоб сконструювати трос в 35 000 км, необхідний космічному ліфту.

Ще одна перешкода на дорозі у будови космічного ліфта. Ще одна перешкода, що утримує космічні ліфти в області наукової фантастики: космічне сміття. За оцінками Європейського космічного агентства, близько 128 млн об'єктів розміром менше 1 см знаходяться на орбіті Землі, а також ще 900 000 об'єктів розміром від 1 до 10 см. Будь-який космічний ліфт може зіткнутися з цими об'єктами, тому він повинен бути здатний протистояти їм або обходити їх. Трос повинен протистояти погоді в атмосфері Землі, сонячному випромінюванню і ударам від метеоритів і іншого сміття.ppt_xxshearppt_x

Побудова з місяця. У той же час у Місяця проблем з цим сміттям немає. І гравітація слабкіше в кілька разів. Деякі дослідники вважають, що краще почати з місячного космічного ліфта.«Космічний ліфт - це дійсно складна проблема. Гравітаційне поле Землі настільки велике, що потрібні такі міцні матеріали, яких у нас зараз немає, - сказав Джером Пірсон, інженер по аерокосмічній техніці, вперше запропонував місячний ліфт в 1977 році. - З іншого боку, ви можете побудувати космічний ліфт на Місяці з існуючих матеріалів прямо зараз ». На відміну від космічного ліфта, який піднімається з Землі, місячний ліфт не буде використовувати відцентрову силу. Гравітація зробить всю роботу. Один аналіз підрахував, що місячний ліфт може окупитися після 53 використань, оскільки він може скоротити як мінімум дві третини вартості посадки на Місяць і знизити вартість місій з поверненням зразка мінімум в дев'ять разів.

Використання космічного ліфту. Але якщо космічний ліфт в кінцевому підсумку стане реальністю, це також може допомогти нам отримати доступ до ресурсів в космосі. Астероїди можуть бути буквальними скарбницями, оскільки вони містять цінні елементи, такі як золото, платина і залізо. Видобуток матеріалів на астероїді може означати, що ми не видобуваємо ці ресурси з Землі. Як тільки ми з'ясуємо, як добувати цінні ресурси в космосі, це може відкрити можливості для подальших досліджень. Наприклад, вода, зібрана в космосі, може бути розбита на водень і кисень для виробництва ракетного палива, яке потім може відправити космічні кораблі далі.«Щоб надати нам доступ до всіх цих космічних ресурсів, нам потрібно знайти кращий і дешевший спосіб виходу на орбіту», - сказав Тайлер Харріс, інженер Тихоокеанської північно-західної національної лабораторії США.

Майбутнє космічного ліфту. Хоча трос іще не готовий, вчені з японського Університету Канагави вже розпочали роботу над створенням роботизованої кабіни з магнітним лінійним приводом, яка зможе підніматися на тисячі кілометрів догори. Навіть підрахували: за один раз робокабіна зможе взяти на борт до 30 людей. Добирання до космічної станції триватиме 7 днів. Звичайно, ракети й надалі використовуватимуть, зокрема для відправки місій на більші дистанції, до віддалених закутків Сонячної системи. Спорудження космічних ліфтів відкрило би перспективу розвитку космічного туризму й дало б змогу створити величезну мережу сонячних панелей для забезпечення Землі дешевою енергією.

Реальність чи фантазія?Однак поки що будь-який космічний ліфт залишається теоретичним. У Lift. Port також працюють над концепцією місячного ліфта з тросом з поліетиленового пластика Dyneema, який в 15 разів міцніший за сталь. Але компанії потрібно ще досліджувати наслідки швидких змін температури, яких зазнає вантаж під час підйому в космічному ліфті. Також необхідна робота, щоб визначити, як захистити вантаж від сонячної радіації і як потенційні матеріали для троса справляються з атмосферними змінами. Ну і, звичайно, логістика будівництва такого ліфта дуже складна. Опрацювання всіх деталей - повільний і складний процес, що вимагає багато грошей і паперової роботи.

Ціна проекту. Весь проект коштуватиме кілька мільярдів доларів. "У межах примхи окремого мотивованого мільярдера", – жартують учені. Експерти кажуть, що цей тип структури може бути побудований з використанням існуючих технологій. Кошторис витрат, правда, сильно варіюється: від $1 млрд до майже $90 млрд. Ліфт за $90 млрд - розробка японської корпорації Obayashi.

Роки реалізаціїСпеціалісти вважають, що реалізувати те, що колись описане у фантастичній літературі, вдасться не раніше середини 21-го ст. Хоча деякі ентузіасти наполягають на тому, що це може зробити протягом найближчого десятиріччя. Японська будівельна корпорація "Обаясі" планує реалізувати проект без ракетного способу доставки вантажів на навколоземну орбіту за допомогою спеціального тросу до 2050 року.r

Висновок. Проект заслуговує уваги, реалізація його складна, проте в майбутньому принесе великий внесок в астрономію та науку взагалом. Я вважаю, що всі складнощі на дорозі проекту будуть пройдені і кожна людина буде мати змогу подивитися на Землю з Місяця.

Джерела:https://ua-news.liga.net/society/articles/business-insider-gigantskiy-lift-moje-zednati-zemlyu-z-kosmosom-yak-vin-moje-pratsyuvatihttp://texty.org.ua/pg/news/textynewseditor/read/96558/Ne_fantastyka_vcheni_proponujut_lift_na_Misachttps://ipress.ua/video/amerykantsi_pobuduyut_lift_na_misyats_6863.htmlhttps://hightech.plus/2019/09/13/kak-budet-rabotat-kosmicheskii-lift-ot-luni-do-zemlihttps://zbruc.eu/node/27242 Журнал «Колосок»Львів, 2015 р. №10 с.30 -37 Світлана Вольська «Космічний ліфт: реальність чи фантазія?»