Полдень, XXI век, 2009 № 05

Из-за наличия этой основы зачастую возникает путаница при поиске приоритетов. Так, во многих статьях, посвященных космическому лифту, можно встретить утверждение, что проект такого лифта рассматривал еще Константин Эдуардович Циолковский — и это тоже миф, вытекающий из стародавней традиции приписывать основоположнику теоретической космонавтики авторство чего угодно, вплоть до «учения о российских слонах». На самом деле в знаменитой работе «Грезы о Земле и небе и эффекты всемирного тяготения», впервые опубликованной в 1895 году, Циолковский приводил общую оценку возможностей транспортных космических сооружений, упомянув, в частности, экваториальный помост, выходящий «за пределы атмосферы до высоты 300 верст, по которому движется поезд со скоростью 8 верст в 1 секунду с тем, чтобы в его вагонах тяжесть уничтожалась центробежной силой», и башню, построенную на экваторе, при восхождении на которую «тяжесть понемногу уменьшается, не изменяя направления; на расстоянии 34 тысяч верст совсем уничтожается, затем выше опять обнаруживается с силой, пропорциональной удалению от критической точки, но направление ее обратно, так что человек головой обращается к Земле, которую видит у себя сверху». Как следует из приведенных цитат, речь идет не о космическом лифте (то бишь тросовой системе), а именно о башне, идею которой можно интерпретировать в данном случае как иллюстрацию к соображениям по поводу изменения силы тяжести под воздействием центробежной силы при удалении от поверхности Земли. Сама же идея строительства «башни до небес» принадлежит, как мы помним, древним вавилонянам.

О тросовой космической системе впервые упоминается не в работах Циолковского, а в записях Фридриха Артуровича Цандера. В 1910 году он произвел расчет «лунного» лифта, протянутого с поверхности Луны в сторону Земли за коллинеарную точку либрации L1 (она находится на одной прямой с центрами масс этих небесных тел, и равнодействующая гравитационных и центробежных сил в ней равна нулю) на расстояние более 60 тысяч километров и удерживаемого от падения на Луну притяжением Земли. Однако Цандер допустил ошибку, взяв за основу характеристики производимой в те годы стали и получив на выходе такую толщину троса лифта, которая делала его невозможным. Да и обнаружили черновые расчеты Цандера через много лет, когда уже были известны другие проекты из той же серии.

Таким образом, несомненный приоритет в выдвижении идеи космического лифта принадлежит не Циолковскому или Цандеру, а Юрию Николаевичу Арцутанову, ленинградскому инженеру, который в 1960 году опубликовал статью «В космос — на электровозе». Сам Арцутанов излагает ее так:

«Возьмите кусочек шпагата и привяжите к нему камень. Начните вращать эту примитивную пращу. Под влиянием центробежной силы камень будет стремиться оторваться и туго натянет веревку.

Ну а что будет, если такую «веревку» укрепить на земном экваторе и, протянув далеко в Космос, «подвесить» на ней соответствующий груз? Расчеты показывают <…>, что если «веревка» будет достаточно длинной, то центробежная сила будет так же растягивать ее, не давая упасть на Землю, как камень натягивает наш шпагат. Ведь сила притяжения Земли уменьшается пропорционально квадрату расстояния, а центробежная сила растет с увеличением расстояния. И уже на высоте около 42 тысяч километров центробежная сила оказывается равной силе тяжести.

Вот, оказывается, какой длинной должна быть наша «веревка» в Космос — пятьдесят, а то и шестьдесят тысяч километров! Да и «груз» к ней должен быть подвешен немаленький — ведь центробежная сила должна уравновесить вес каната длиной почти в 40 тысяч километров! Но если это будет сделано, возникнет прямая канатная дорога с Земли в Космос!

Можно уже сегодня представить себе и некоторые подробности устройства нашей «космической канатной дороги». Прежде всего она состоит не из одной нити, а из целой пряди их, идущих параллельно и соединенных между собой поперечными лямками. Это сделано для защиты от метеоров, которые легко могут перебить одиночную нить. Во-вторых, эти нити будут иметь разную толщину в разных местах. Минимальной их толщина будет у поверхности Земли, максимальной — в той точке, где центробежная сила уравновешивает силу тяжести: это для того, чтобы растягивающее напряжение было всюду одинаковым. В-третьих, нити не будут однородными. Вероятно, в их сеть будут вплетены металлические провода для передачи электроэнергии. Вероятно, будут и такие нити, по которым смогут двигаться космические электропоезда…»

Арцутанова не волновали ни технические подробности создания лифта, ни его стоимость, ни экономическая целесообразность — его захватила сама идея, а расчетом он доказал, что с использованием новых материалов на основе алмазной нити подобный проект вполне осуществим.