za_neptunie (za_neptunie) wrote,
za_neptunie
za_neptunie

Через три года будет построено первое сооружение высотой выше километра – космос становится ближе



    Статус строительства на 6 августа 2015 года. Источник.

     В прошлых заметках шла речь о развитие технологии воздушного старта, которая может удешевить полеты в космос. В тоже время существует другой путь: создание космодромов на вершинах очень высоких башен. При всей фантастичности такого сценария о его ненулевой вероятности говорит бурное развитие технологий высотного строительства в последние столетия. Это бум продолжается и в наши дни. Рекорд всемирно известной башни Бурдж-Халифа сможет продержаться лишь 10 лет, в 2013 году на берегу Красного моря начало сооружение первого километрового небоскреба – Королевской башни (Kingdom Tower).


      Первоначально планировалось, что высота небоскреба должна составить 1 милю (1.6 километров), однако исследование грунта планируемого места сооружения показало, что это невозможно. В этом месте нет прочного скального основания, оно представляет собой пористые отложения древних кораллов. По этой причине для устойчивости небоскреба пришлось забить 270 свай на глубину в 110 метров. Глубина бетонного фундамента составляет 90 метров, его площадь равна 7500 квадратных метров. Такой массивный фундамент должен выдержать вес здания в 900 тысяч тонн (из них 80 тысяч тонн представляют собой стальные конструкции). Стоимость проекта составляет 20 миллиардов долларов. Несмотря на обвальное падение нефтяных цен в последний год, регулярные снимки с места стройки показывают, что небоскреб продолжают быстро возводить. Это позволяет предположить, что он будет завершен к 2018 году, как сейчас и планируется. Так должен выглядеть этот исполин после постройки:



    Вероятно, и этот небоскреб недолго будет держать пальму первенства, и тем самым даст стимул к сооружению ещё более высоких сооружений. Современные технологии позволяют построить монолитные сооружения высотой до 2 км. И это не предел максимально возможной высоты искусственного сооружения.

    Ещё более высокими можно сделать сооружения, состоящие в основном из металлических конструкций, наподобие Эйфелевой башни. К примеру, в Японии начиная с 60х годов 20 века, активно обсуждается проект 4-километрового небоскреба. Ширина основания этой башни должна достигать 6 км, общий вес конструкции около 3 миллионов тонн.



     По оценкам стоимость возведения подобной башни должна была бы составить 300-900 миллиардов долларов. Теоретически её можно возвести за 8 лет.




    По таким же расчетам, чтобы создать подобную башню высотой с Эверест понадобится основание площадью в 4,1 тысячи квадратных километров. Это всего лишь в 2 раза больше площади Москвы. И даже такая высота не является пределом для современных технологий. Дело в том, что современные небоскребы (вроде Бурджа-Халифа) на 85% состоят из воздуха. Тем самым высочайшие сооружения созданные человечеством при помощи современных технологий могут превосходить самые высокие горы на Земле почти в 7 раз. Это означает теоретическую возможность создания башни высотой в 60 км!

     Естественно такое сооружение придется строить на месте с минимальной сейсмической активностью (в центре древних стабильных тектонических плит). Оно будет стоить триллионы долларов, но в тоже время позволит очень значительно упросить выход в космос.

     Высоту башни можно сделать ещё выше, в случае ещё большего увеличения содержания в ней воздуха. Проще говоря, сделать её надувной. Расчеты показывают, что башня, состоящая из надувных элементов может достигнуть высоты в 200 км. Уменьшенная версия такой башни в 15 км будет весить 800 тысяч тонн, то есть равна сегодняшней массе высочайших небоскребов мира. Подобная идея не нова. Ещё в 1959 году советский изобретатель Георгий Покровский выдвинул идею надувной башни высотой в 160 км с диаметром основания в 100 км:



    Технологии надувных элементов в последние годы становятся всё более надежными. В космосе их активно развивает компания Bigelow Aerospace. В 2006-2007 года она отправила в космос два экспериментальных надувных модуля Genesis объемом в 11,5 кубических метров и массой в 1.3 тонны. Телеметрия с этих аппаратов принималась около двух с половиной лет, и она показала, что всё это время оба модуля сохраняли расчетную герметичность. После этого NASA решило проверить эту технологию и на МКС. С этой целью агентство заказало у компании изготовление экспериментального модуля BEAM (Bigelow Expandable Activity Module) с рабочим объемом в 16 м3 и массой 1360 кг. Он должен отправится на МКС этой осенью и будет находиться в составе станции, как минимум 2 года.



     При всей фантастичности вышеупомянутых проектов, они являются технически более реализуемыми, чем проекты космического лифта. Дело в том, что для их реализации не нужно изобретать новые материалы, в то время как создание космического лифта требует материалы, которые пока ещё не созданы (очень прочные углеродные нанотрубки).


      В заключение остаётся лишь привести статистику, как менялась высота высочайших искусственных сооружений за историю человеческой цивилизации (по вертикали высота в метрах, по горизонтали годы до или после нашей эры):



      Из этого графика следует, что наиболее значимым скачком в развитие технологий высотного строительства в древности стало создание огромных пирамид в Древнем Египте. Это строительство было настолько бурным, что подобный скачёк наблюдается ещё лишь в одном месте: после конца 19 века. Более того, крупнейшая египетская пирамида – пирамида Хеопса почти в 10 раз превышает по массе самые высокие сегодняшние небоскребы. Она равна 8.4 миллионов тонн, для сравнения масса Бурдж-Халифа равна 500 тысячам тонн. Строительство этой пирамиды заняло 20 лет, что не намного больше, чем у современных небоскребов: Бурдж-Халиф построили за 6 лет.

      Ещё более интересно изучить эти рекордные достижения высоты по назначению:



     Из таблицы следует, что до конца 19 века основным назначением создававшихся высочайших сооружений было либо погребение крупных политических фигур, либо культово-религиозное назначение. В 20 веке стала наблюдаться тенденция создания высочайших сооружений для целей работы и проживания людей. Впрочем, и в этих случаях наблюдается очень значительная доля мотивации создания подобных сооружений с целью закрепления имиджа экономического могущества. Кроме того, из таблицы следует, что в 50-70-ые годы 20 века развернулось строительство очень высоких антенн с целью передачи радио и телевидения на большие расстояния. Это тенденция, по-видимому, позже угасла из-за широкого распространения систем спутниковой связи.


     В целом же эта таблица показывает, что большинство высочайших сооружений было построено не для жизненно необходимых практических нужд, а из эстетических соображений. Это показывает, что если человечество захочет получить более удобный выход в космос, то создание очень высоких башен лишь вопрос времени.

Poll #2019832 Когда космодромы перебазируются на супербашни?

Когда космодромы перебазируются на супербашни?

в первой половине 21 века
10(5.7%)
во второй половине 21 века
25(14.4%)
в первой половине 22 века
12(6.9%)
во второй половине 22 века
6(3.4%)
после 22 века
6(3.4%)
такие супербашни никогда не будут созданы, так как найдутся более удобные способы выхода в космос (космический лифт и т.д.)
115(66.1%)

Tags: супербашни, упрощение доступа в космос
Subscribe
promo za_neptunie july 10, 2014 20:36 8
Buy for 30 tokens
Число постов в блоге перевалило за сотню, поэтому я решил систематизировать их по различным тематиками. Это поможет мне и моим читателям быстрее находить в блоге интересную информацию. Последнее обновление от 4 августа 2014 года Венера Новая книга о Венере Венера-Экспресс готовится к…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 160 comments
Previous
← Ctrl ← Alt
Next
Ctrl → Alt →
Previous
← Ctrl ← Alt
Next
Ctrl → Alt →