Проблемы. Радиационные пояса Земли
Проблемы. Энергия для подъемника
Утолщающийся трос.
Предположим, что мы уже имеем на геостационарной орбите массивный спутник и можем спустить с него трос на Землю. (Хотя спускать трос со спутника – непростая инженерная задача.)
Если мы спустим со спутника трос постоянной толщины (даже из самого прочного из существующих материалов), то этот трос лопнет на большем или меньшем расстоянии от земли под тяжестью своего нижнего конца.
Существует два варианта борьбы с разрывом троса: утолщение троса по мере удаления от Земли или постепенное увеличение числа тросов в связке. Первый вариант выигрывает с точки зрения прочности. Ведь, хотя, разрыв одного троса в связке можно легко устранить, тросы надо как-то скреплять в связку и наращивать их число можно лишь ступенчато – не меньше, чем на 1. Второй вариант проигрывает с точки зрения удобства организации перевозок, поскольку подвешивать подъемник удобнее на трос постоянной толщины.
Вблизи Земли утолщение троса будет происходить примерно по экспоненциальному закону, поскольку утолщение троса определяется весом нижележащих участков троса, который определяется толщиной троса. А ближе к ГСО утолщение замедлится, поскольку уменьшается сила тяжести и увеличивается центробежная сила, снижающая вес удаленных от Земли участков троса и, как следствие, уменьшающая нагрузку на вышележащие участки троса.
Тем не менее, по некоторым подсчетам, толщина стального троса на геостационарной орбите может достигать сотен километров, если материал будет тяжелым и не очень прочным. Поэтому возникает проблема подбора легкого и, одновременно, прочного материала для троса.
Как выводятся формулы для расчета троса.