Техника - молодёжи 1988-04, страница 30
ло 6000 км. Но уже сейчас созданы высокопрочные материалы, трос из которых выдержит не только собственный вес, но и довольно значительную нагрузку. К ним относится, например, очень легкий и прочный кевлар. Его плотность всего 1,45 г/см 3, но выдерживает он огромное напряжение — до 0,37- 10 l(f Па. А самый высокопрочный материал, полученный в лабораторных условиях, это волокна из специально обработанного углерода (графита). Они при плотности 2,2 г/см 3 разрываются лишь под напряжением 2- 10 10 Па. Расчеты равнонапряженного кев-ларового троса, который, распола гаясь вертикально, постепенно сужается по мере удаления от спутника, показывают следующее. Если диаметр троса в месте закрепления на Фобосе составляет 1 см, то у поверхности Марса он уменьшится до 3 мм. При массе в 434 т трос способен удержать груз в 7,6 т. Аналогичный трос из углеродных волокон (диаметр вверху тоже 1 см) сузится внизу в 1,4 раза и при массе 880 т сможет удержать дополнительно 226 т. Конечно, для реального наклонного и несколько провисшего под собственной тяжестью троса эти характеристики ухудшатся, но вряд ли больше, чем на порядок. Если на поездах установить электрогенераторы с приводом от колес вагонов, то они, помимо основного назначения, станут вырабатывать и электроэнергию. К тросу можно подвесить и «летающие» грузо-пассажирские вагоны обтекаемой формы (ведь у Марса все же есть атмосфера) . Сначала такой вагон загружается на запасном привокзальном пути. Затем разгоняется электродвигателем, цепляется за якорь, висящий на конце троса, с помощью электролебедки подтягивается на нужную высоту и совершает полет до нужного пункта (без затрат энергии на преодоление трения о монорельс). А дальше все идет в обратном порядке: вагон спускается на главную магистраль, отделяется от троса, переходит на запасной монорельс и тормозится за счет вращения электрогенератора (в который превращается электродвигатель), отдавая в сеть большую часть энергии, затраченной на разгон. Однако привязные поезда выгоднее подвесных вагонов, так как трос сможет тянуть по монорельсу вагон много большей массы, чем удерживать на весу. Вертикальный трос, опущенный с Деймоса до марсианской поверхности, протянется на 20 100 км. Если его сделать из высокопрочных углеродных волокон, то (при предельном напряжении) для удержания груза в 1 т потребуется трос массой 20,75 т, площадь поперечного сечения которого убывает от 0,55 мм г (в месте закрепления на Деймосе) до 0,19 мм2 на нижнем конце. Для удержания груза большей массы все характеристики троса соответственно изменяются. Передвижение по поверхности Фобоса и Деймоса весьма своеобразно (как и на всех небесных телах с малой тяжестью, о чем говорил еще К. Э. Циолковский). Отталкиваясь от грунта, человек сможет перемещаться огромными прыжками ввиду очень малого ускорения силы тяжести. Так, на Фобосе оно заключено в пределах 3—5 мм/с а .(в две с половиной тысячи раз меньше, чем на Земле), на Деймосе — около 3 мм/с 2. Поэтому усилие, которое на Земле перенесет нас всего на 2 м, на Фобосе позволит сделать прыжок длиной в 5 и высотой 1,3 км, но совершаться он будет довольно медленно (около получаса) с горизонтальной скоростью 3 м/с. Кроме того, грузы можно перемещать с помощью небольшого реактивного двигателя. Однако таковой требует расхода топлива, поэтому еще лучше использовать пружинные толкатели и импульсные пистолеты с массивными «пулями». Допустим, толкатель сообщил человеку в скафандре какую-то скорость, и он летит над поверхностью спутника. Для изменения направления или скорости полета следует произвести выстрел из пистолета в нужную сторону. Желательно, чтобы стреловидные «пули» вонзались в грунт так, чтобы их можно было потом собирать и повторно использо- Для причаливания в нужном месте применяется стрела-якорь на тонкой нити-привязи. Сперва прицельным выстрелом закрепляют стрелу в заданном пункте (желательно так, чтобы одновременно получить тормозной импульс), а затем, выбирая нить, подтягиваются к нему. Для остановки и причаливания можно воспользоваться и лассо, накинув его на какой-либо скалистый выступ или специальные причальные столбы, забитые в грунт. А как же организовать скоростной транспорт на этих маленьких спутниках? Можно, например, проложить вокруг них три кольцевые монорельсовые дороги в трех взаимно перпендикулярных плоскостях и пустить по ним поезда на магнитной подвеске с электрической или реактивной тягой. Целесообразно вывести груз на низкую орбиту вокруг Фобоса, ведь первая космическая скорость здесь очень мала, всего 7 м/с. Запустить искусственный спутник (ИС) легко даже с помощью пружины толкателя, а остановить еще проще — накинув лассо на причальный столб. Минимальные периоды ИС Фобоса и Деймоса — около 2,5 ч. В этих ориентировочных расчетах Фобос и Деймос принимаются за шары радиусами 11 и 6,3 км соответственно. Можно организовать движение и по туннелям, пронизывающим тело спутников. Вагон, введенный в такой прямолинейный канал, если трение пренебрежимо мало, станет совершать гармонические колебания между выходами. Подобным транспортом целесообразно пользоваться в случае радиационной опасности на поверхности, причем главными будут три туннеля, пробитые вдоль трех взаимно перпендикулярных диаметров спутника (без пересечения в центре). Первой очередью 28 |
