Почему полёт в космос стоит настолько дороже, чем авиарейс? Отчасти, пото
му что космический корабль не делается серийно; это вынуждает изготовит
елей покрывать их затраты на разработку из продаж только нескольких еди
ниц, и делать те немногие единицы вручную по высокой стоимости. Далее, бол
ьшинство космических кораблей выбрасывается после одного использован
ия, и даже челноки летают только несколько раз в год Ц их стоимость не мож
ет быть распространена на несколько рейсов в день в течение многих лет, в
то время как стоимость воздушных лайнеров может. Наконец, затраты космоп
орта сейчас распределяются только на несколько полётов в месяц, тогда ка
к большие аэропорты могут распределять свои издержки на многие тысячи. В
сё это сходится воедино, чтобы сделать полёт в космос обескураживающе до
рогим.
Но исследования аэрокосмической компании Боинг (это Ц люди, которые обе
спечили большую часть мира недорогими реактивными транспортными средс
твами) показывают, что флот, состоящий из челноков действительно многокр
атного использования, на которых летают и которые поддерживаются подоб
но воздушным лайнерам, снизил бы стоимость выхода на орбиту в 50 раз и боле
е.
Космос предлагает обширные возможности для промышленности. Хорошо изв
естны преимущества спутников связи и наблюдений с орбиты за космически
ми и земными объектами. Будущие спутники связи будут достаточно мощны, ч
тобы связываться с ручными станциями на земле, принеся окончательную мо
бильность в телефонных услугах. Компании уже предпринимают усилия, чтоб
ы извлечь преимущество нулевой гравитации для выполнения тонких проце
ссов сепарации, чтобы делать улучшенные фармацевтические препараты; др
угие компании планируют выращивать улучшенные электронные кристаллы.
За годы до того как ассемблеры вступят в производство материалов, инжене
ры будут использовать космическую среду, чтобы расширить возможности б
алк-технологии. Космическая промышленность будет обеспечивать растущ
ий рынок для услуг запуска кораблей, снижая издержки по запуску. Падение
издержек по запуску в свою очередь будет стимулировать рост космическо
й промышленности. Ракетный транспорт на земную орбиту наконец станет эк
ономически оправданным.
Космические проектировщики и предприниматели уже смотрят далее земной
орбиты на ресурсы солнечной системы. Однако в дальнем космосе ракеты бы
стро станут слишком дорогим средством транспортировки Ц они будут сжи
рать топливо, которое само должно было транспортироваться ракетой в кос
мос. Ракеты на сжигаемом топливе стары как китайские фейерверки, намного
старше "флага, усыпанного звёздочками". Они развились по естественным пр
ичинам: компактные, мощные и полезные для военных, они могут пробиваться
сквозь воздух и противодействовать сильной гравитации. Однако космиче
ским инженерам известны альтернативы.
Транспортным средствам не требуется огромных взрывов энергии, чтобы дв
игаться через свободный от трения вакуум космоса. Маленькие силы могут м
едленно и устойчиво разгонять транспортное средство до огромных скоро
стей. Поскольку энергия имеет массу, солнечный свет, попадающий в тонкое
зеркало Ц солнечный парус, обеспечивает такую силу. Притяжение гравита
ции Солнца обеспечивает другую силу. Вместе давление света и гравитация
могут носить космические корабли в любое место Солнечной системы и обра
тно. Только жар вблизи Солнца и сопротивление атмосфер планет будут огра
ничивать путешествия, заставляя паруса избегать эти места.
НАСА изучило солнечные паруса, разработанные, чтобы их везти в космос в р
акетах, но они должны быть довольно тяжелы и прочны, чтобы выдержать нагр
узку запуска и разворачивания. В конце концов инженеры будут изготавлив
ать паруса в космосе, используя структуры с высоким отношением прочност
и к массе для поддержки зеркал из тонкой металлической плёнки. Результат
ом будет "световой парус", высокоэффективный тип солнечного паруса. Посл
е ускорения в течение года световой парус может достичь скорости сто кил
ометров в секунду, оставляя самые быстрые сегодняшние ракеты далеко поз
ади.
Если вы вообразите сеть графито-волокных нитей, сплетаемую паучью сеть
шириной в километры, с промежутками между нитями размером с футбольное п
оле, вы будете на правильном пути, чтобы представить себе структуру свет
ового паруса. Если вы изобразите промежутки, соединенные тонкими светоо
тражающими плоскостями из алюминиевой фольги тоньше чем мыльный пузыр
ь, вы будете иметь неплохое представление, как он выглядит: большое колич
ество отражающих поверхностей, прочно связанных друг с другом и образую
щих обширную слегка колеблющуюся мозаику зеркал. Теперь изобразите гру
з, висящий на сети как парашютист с парашюта, в то время как центробежные с
илы держат подвешенные на сети зеркала натянутыми и плоскими в вакууме,
и вы получите почти достоверную картину.
Чтобы построить световой парус с помощью балк-технологии, мы должны нау
читься делать их в космосе; их обширные отражатели будут слишком тонки, ч
тобы пережить запуск корабля в космос и разворачивание. Нам придётся стр
оить структур каркаса, производить тонкую плёнку отражателей, и использ
овать удалённо управляемые манипуляторы в космосе. Но проектировщики к
осмических программ уже намереваются овладеть созданием конструкций,
производством и робототехникой для других космических приложений. Есл
и мы построим световой парус в начале космического развития, в этом начи
нании будут использоваться эти умения и при этом не будет требоваться за
пуск в космос большого количества материала.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117