Высокие башни: Cамое высокое здание в мире, топ 10

В следующем году город принял Постановление о зонировании 1916 года, регулирующее смещение зданий, включая требования «отступления», позволяющие большему количеству света и воздуха проникать на улицу. Кодекс ввел идею «плоскости экспонирования неба», воображаемой оболочки, которая отклоняется назад от улицы под определенным углом, через который здание не может проникнуть, заставляя башни отступать, когда они поднимаются.В 1920-х годах архитектор Хью Феррис создал серию драматических перспектив, чтобы продемонстрировать скульптурные последствия закона о зонировании, изобразив постепенно вырубленные объемы, что привело к тому, что стало классическим стилем золотого века небоскребов.

Мало что изменилось до 1961 года, когда было пересмотрено решение о зонировании. Концепция соотношения площадей этажей (FAR) была введена в качестве инструмента для контроля объема и плотности, устанавливая максимальное отношение общей площади здания к размеру участка.Например, значение FAR, равное 10, означает, что вы можете построить в 10 раз больше площади участка, в любой конфигурации: 10-этажное здание, которое заполняет участок, или 20-этажное здание на половине участка и т. Д.

обновленные законы также вводят любопытное понятие передаваемых прав на застройку (TDRs), также известное как «права на воздух» — механизм, который позволяет землевладельцам покупать неиспользуемое воздушное пространство своих соседей и добавлять его к своему участку. Это окончательная оговорка о свободном рыночном планировании: если ваш сосед не использует свой потенциал, чтобы взлететь ввысь, вы можете откупиться у него и сделать свое здание еще выше.Кажется уместным, что в беспощадной столице капитализма продается даже воздух.

Что особенно важно, закон определяет, что свойства должны иметь общую границу не менее 10 футов, но нет ограничений на количество соединенных участков, которые могут быть собраны, что приводит к ситуации, когда разработчик может обходить блок, собирая вместе сложная головоломка из прилегающих участков, скупка соседа за соседом втайне от лишнего воздуха. Это стало одной из самых прибыльных валют: в некоторых случаях застройщики платили за права на воздух ту же цену за квадратный фут, что и при покупке самой земли.

Другой закон, принятый в 1968 году, разрешает определенным достопримечательностям продавать свои права на эфир через улицу или квартал, создавая странные пары больших и малых по всему городу. Он был задуман как средство компенсации исторических зданий за потенциальные финансовые потери, связанные с их статусом памятника (что серьезно ограничивает переделки), и позволяющее городу самому уклоняться от любой финансовой ответственности. Результатом является очень нью-йоркский сценарий: огромные мегалиты вырисовываются над крошечными историческими фрагментами, извращенно защищая их в процессе вечности.

В таких фаустовских сделках нет ничего нового. В 1970-х годах Дональд Трамп заплатил 5 миллионов долларов за права доступа к воздуху над знаменитым зданием Тиффани на Пятой авеню, что, наряду с различными другими сделками, позволило ему надуть то, что было бы 20-этажным зданием, в 58-этажную башню Трампа. . Двадцать лет спустя он накопил права на воздух по крайней мере в семи малоэтажных домах в центре Манхэттена и сложил их, чтобы создать 70-этажный черный стеклянный ящик Trump World Tower.

Но эти переговоры бледнеют по сравнению с тем, что происходило за последнее десятилетие. Парад столбов, выросших на 57-й улице (AKA Billionaires ’Row) на южной окраине Центрального парка, представляет собой одни из самых жестоких и агрессивных споров, которые когда-либо видел город. Гэри Барнетт, основатель Extell Development Corporation, потратил 15 лет на сборку прав собственности и прав на воздух для One 57, одной из первых сверхвысоких жилых башен нового поколения, яркой шахты с синими крапинками, спроектированной Кристианом де Портзампарком. завершено в 2014 году.Ему потребовалось еще десять лет, чтобы договориться о еще почти дюжине новых приобретений, чтобы получить 1,2 миллиона квадратных футов прав на застройку, необходимых для строительства Central Park Tower. Вероятно, время было потрачено не зря: как сообщается, общая стоимость проекта составит 4,4 миллиарда долларов, что сделает его самым дорогим жилым зданием в истории Нью-Йорка. «Наша сила — собирать землю», — говорит Барнетт. «В этом мы номер один».

Часть собрания включала спорное приобретение воздуха над соседней Лигой студентов-художников, элегантным зданием 1892 года в стиле французского Возрождения.Чтобы получить лучший вид на парк, башня теперь консольно возвышается над своим соседом — 400-метровой скалой с роскошными квартирами, зловеще парящей над декоративной каменной балюстрадой. Странная пара навсегда останется типично манхэттенским памятником беспорядочного компромисса между торговлей правами на развитие и развитием.

Через несколько дверей к востоку стоит такая же странная парочка. Недавно отреставрированный белый известняковый фасад Steinway Hall 1920-х годов, где играли Сергей Рахманинов, Нина Симоне и Марвин Гэй, теперь корчится у подножия одного из самых смелых сооружений, когда-либо задуманных.

Бывший выставочный зал пианино и концертный зал скоро станут роскошным оздоровительным клубом для жителей 111 West 57th Street, здания высотой 435 метров и шириной 18 метров. С коэффициентом стройности 1:24, он станет самым тонким небоскребом в мире. Попробуйте встать в ураганный ветер.

«Настроенный глушитель массой 800 тонн помогает», — говорит Крис Шарплс из SHoP Architects, фирмы, ответственной за дизайн, имея в виду гигантский вес наверху башни, который поможет стабилизировать здание.Создание этой тонкой паутинки полоски башни имеет некоторые странные последствия внутри. Чтобы северный и южный фасады оставались открытыми для беспрепятственного обзора, две укрепляющие бетонные боковые стены имеют толщину до метра, создавая окна с глубокими прорезями для стрел — возможно, подходящая эстетика для этих укрепленных роскошных бункеров в небе.

Прямо на одном из рисунков Хью Ферриса сужающийся силуэт башни является буквальным выражением необходимого угла отклонения назад на 57-й улице.(Разработчики даже повесили изображение здания, вдохновленное Ферриссом, над строительными лесами, возможно, впервые диаграмма планирования была использована в качестве маркетингового инструмента.) Но вместо того, чтобы сдвигать здание большими кусками, архитекторы уменьшили массу. тонкими шагами, придавая ему вид перьевого пера. Они черпали вдохновение в заветных небоскребах Нью-Йорка начала 20-го века, таких как здания Вулворт и Крайслер, облицовочные бетонные боковые стены панелями из формованной терракоты и бронзы, которые образуют мерцающие волны, если смотреть с улицы внизу.Это одно из немногих гипер-роскошных многоквартирных домов, которые на самом деле обладают той неземной аурой, которую вы ожидаете — подходящим костюмом для гнезда неприкасаемой элиты.

«Мы думали, что из самого верха будет крутой вольер, — добавляет Шарплс, — но похоже, что этого не произойдет». Вольера может и не быть, но есть практически все остальное.

Стоять в выставочной квартире через дорогу — значит переноситься в другое царство.Миниатюрная бронзовая модель башни служит ручкой входной двери квартиры, которая с дорогим лязгом поворачивается, открывая логово невыразимого богатства. Это место, где стены его и ее гардеробных обтянуты кожей и бархатом, раковины вырезаны из цельных блоков итальянского оникса, а ящики из орехового дерева отделаны кожей страуса.

«Мы использовали самый дорогой и труднодоступный камень в мире», — говорит Майкл Стерн, основатель JDS Development Group, гладя одну из массивных мраморных кухонных стоек.Плотный 39-летний мужчина с мягким акцентом на Лонг-Айленде Стерн становится обезоруживающим магнатом в сфере роскошной недвижимости. Он страстно увлечен архитектурной историей города и, кажется, искренне стремится внести свой вклад в канонические традиции. Он превозносит свою башню как памятник первопроходцев в мире, начиная с акров земли из камня и дерева и заканчивая «самым сложным фасадом из когда-либо созданных». Обводя меня по роскошной квартире, он отмечает, что дверной проем душа сделана из твердой бронзы, что кухонные шкафы представляют собой цельные куски изогнутого стекла, как винтовая лестница имеет твердые каменные ступени.По крайней мере, веса всего мрамора должно хватить, чтобы башня не опрокинулась.

Итак, что Стерн думает о критике, что эти разрозненные миллиардеры отбрасывают все более длинные тени на Центральный парк и что переговоры проходят вдали от общественного контроля?

«Аргумент тени полностью опровергнут», — настаивает он. «Более короткие блочные здания отбрасывают большие и долговечные тени, чем высокие стройные здания, у которых более длинные тени, которые движутся быстрее.Если бы все воздушные права были построены в тонких башнях, а не в блочных зданиях, влияние тени было бы намного меньше. Плотность конечна, не лучше ли использовать ее в более высоком и тонком здании, чем в более коротком и толстом? »

Что касается отсутствия общественного контроля, он непреклонен в том, что это — основа успеха города. «Одна из замечательных особенностей Нью-Йорка по сравнению с другими городами заключается в том, что как застройщик вы можете рассчитывать на правильное зонирование: есть определенность в отношении ваших прав на строительство.Экономику движет тот факт, что нет дискреционного обзора всего ». Когда я поднимаю вопрос о непрозрачности передачи прав на эфир и о проблеме, заключающейся в том, что ни один сосед не знает, кто продает, или увидят ли они 30- или 90-этажную башню в результате своей продажи, он усмехается: «Это часть игры. сборки ».

Эту любовь к безграничной рыночной логике Манхэттена разделяет Кэрол Уиллис, директор городского музея небоскребов, которая организовала выставку супертонких башен, когда они впервые появились в 2013 году.Когда в интервью спросили, следует ли вносить какие-либо изменения в политику планирования в ответ на наплыв супервысоких людей, она сразу же ответила: «Нет, абсолютно нет».

Она говорит, что участники кампании не понимают, что эти башни «не увеличат плотность застройки города ни на один квадратный фут», учитывая, что допустимая плотность конечна. «Это система ограничения и торговли», — говорит она, поэтому, как только права на воздух передаются с малоэтажного участка, они навсегда останутся на низком уровне. Правила просто позволяют смещать потенциальную площадь пола, а не создавать ее.

Что касается обвинения в том, что здания останутся пустыми и будут проданы классу людей, которые в любом случае не будут жить в них, она делает интересное сравнение с Лондоном, где ряды Кенсингтона и Челси стоят пугающе тихо большую часть года. , будучи отстраненным от зарубежных инвесторов.

«Сосредоточение большего количества людей, даже если они миллиардеры, в башнях для сохранения тесноты и активности районов — это гораздо более разумный способ добавить пространство в город, — говорит она, — а не смещать людей на плоскости земли и перемещаться их дальше… Проблема людей, имеющих больше денег, должна решаться с помощью налогов и государственной политики, а не путем ограничения покупок многомиллионных квартир.»

Жилищная политика Нью-Йорка, направленная на инклюзивность, является небольшим способом восстановить баланс: застройщики могут строить более высокие здания в обмен на финансирование доступного жилья в других местах. Как и в случае с британскими соглашениями по статье 106, эта политика позволяет снимать с этих стероидных тотемов хоть какую-то награду на благо общества. Central Park Tower, например, приобрела 90 000 кв. Футов после того, как выкупила права у другого застройщика по схеме доступного жилья, в то время как JDS внесла 9 млн. Долларов на создание доступного жилья в обмен на бонус в размере 20 000 кв. Футов на 111 57-й Вест-Стрит.

Этим супервысоким башенкам можно придать еще большую высоту, просто оставив зияющие пустоты в корпусе башен. Хотя система зонирования ограничивает площадь пола, фактическая высота каждого этажа не ограничивается, а технические этажи не учитываются в расчетах FAR. В результате образовались огромные площади, отведенные под «механическое» пространство: на 432 Park Avenue более 90 метров (300 линейных футов) механической пустоты, а на 111 West 57th St есть вестибюль на первом этаже высотой 85 футов. Как сказал Майкл Стерн: «Существует ограниченная площадь пола, с которой вы можете работать, поэтому мы проливаем ее снизу и устанавливаем сверху.»

Департамент городского планирования по-прежнему стойко противостоит призывам к большей прозрачности, хотя в некоторых кругах усиливается потребность в изменениях. В октябре 2018 года член городского совета внес на рассмотрение новый законопроект, требующий от департамента парков и отдыха «создать целевую группу для изучения влияния теней, отбрасываемых на общественные парки зданиями, построенными поблизости от таких парков». выступает за многие годы.

Многие в отрасли говорят, что какие-либо подобные меры слишком запаздывают — что сверхвысокая стрела уже достигла своего пика, а доступные воздушные права были исчерпаны.Но подробный анализ Маса и КПФ показывает, что это просто неправда. В Нью-Йорке остались миллионы квадратных метров неиспользованных прав на застройку и около 100 участков, на которых можно было бы разместить сверхвысокую башню.

Mas отслеживает более 100 предложений по строительству сверхвысоких башен (выше 180 метров), начиная с проекта, поддерживаемого Россией, на Пятой авеню, 262, который, вероятно, закроет вид на Эмпайр-стейт-билдинг со стороны парка Мэдисон-сквер, до 80 South Street, головокружительная стрелка для Нижнего Манхэттена, 426 000 квадратных футов которого составляют почти половину его высоты.Впереди еще много других. Бруклин — последнее поле битвы, и даже Гарлем рекламируется как следующий рубеж.

Важно помнить, что большинство заветных небоскребов Нью-Йорка были встречены с тревогой, когда они впервые появились, и среди последних башен есть некоторые архитектурные чудеса. Но по мере того, как разрыв между зеванием богатых и бедных в городе становится все больше, а жителей вытесняют все дальше из города, а государственное жилищное строительство стоит на коленях, возможно, пришло время исследовать неожиданное влияние законов о зонировании 1960-х годов, 60 лет спустя. .

Есть несколько простых шагов, которые могут заставить жителей Нью-Йорка почувствовать, что у них есть право голоса. Мас призвал к тому, чтобы общественные советы уведомлялись, когда происходит передача прав на эфир, и предложил публично пересмотреть передачу выше определенного порога. Может даже быть ограничение на то, сколько воздуха в городе вы можете купить. «Мы не возражаем против какого-либо из этих зданий в частности», — говорит Тара Келли. «Процесс — наша главная забота. Мы могли бы поговорить о том, что означает линия горизонта, о теневых воздействиях, о том, сколько роскошного жилья мы считаем целесообразным в условиях кризиса доступного жилья.Был бы форум для всех этих голосов. В нынешнем виде их ноль ».

Подпишитесь на Guardian Cities в Twitter, Facebook и Instagram, чтобы присоединиться к обсуждению, и изучите наш архив здесь

Следите за подробным прочтением в Twitter на @gdnlongread или подпишитесь на подробное еженедельное электронное письмо здесь.

В эту статью 7 февраля внесены поправки. В более ранней версии говорилось, что у Башни Трампа 68 этажей. Он выставлен как таковой, но на самом деле его всего 58.

Обратная сторона жизни в супервысокой башне: утечки, скрипы, разрывы

CIM Group, один из разработчиков, заявил в своем заявлении, что здание «успешно построено. спроектированный, построенный и практически проданный проект », и что они« работают совместно »с советом кондоминиумов, которым руководили разработчики до января, когда жители были избраны и взяли на себя управление.(Девелоперы обычно контролируют доску кондоминиумов в первые несколько лет эксплуатации.) «Как и во всем новом строительстве, в этот период проводились ремонтные работы и закрытие объектов», — сказали они. Другой разработчик, Macklowe Properties, от комментариев отказался.

Менеджер по строительству, Lendlease, сообщил в своем заявлении, что они «связались» с застройщиками «по поводу некоторых комментариев арендаторов, которые мы в настоящее время рассматриваем».

Г-жа Абрамович и ее муж Михаил, бывшие владельцы бизнеса, работавшие в нефтегазовом бизнесе, в 2016 году купили в башне квартиру площадью 3500 квадратных футов на высоком этаже почти за 17 миллионов долларов, чтобы получить дополнительный дом. рядом со своими взрослыми детьми.

Она была разочарована своей покупкой в ​​первый день, по ее словам, когда она покинула свой дом в Лондоне в начале 2016 года, чтобы переехать в квартиру, которая, как она думала, будет завершенной, и обнаружила, что и ее квартира, и здание все еще строятся. .

«Они поместили меня в грузовой лифт, окруженный стальными листами и фанерой, с оператором в каске», — сказала она. «Вот так я поднялся в свою симпатичную квартиру перед закрытием».

Проблемы обострились оттуда, сказала она.В здании произошло несколько наводнений, в том числе две утечки в ноябре 2018 года, о которых генеральный директор здания, Лен Чарнецки, сообщил жителям по электронной почте. Первая утечка 22 ноября была вызвана «взорванным» фланцем, ребристым воротником, соединяющим трубопровод, вокруг водопровода высокого давления на 60-м этаже. Четыре дня спустя из-за «неисправности водопровода» на 74-м этаже вода попала в лифтовые шахты, в результате чего два из четырех жилых лифтов не работали на несколько недель.

Оба события произошли на механических этажах, которые подвергались критике за чрезмерную высоту — конструктивная особенность, которая позволила разработчикам строить выше, чем было бы разрешено в противном случае, потому что механические полы не учитываются в допустимом размере здания.

Ветряные турбины с большими роторами и высокими башнями приносят двойные дивиденды

Эти преимущества оптовой рыночной стоимости дополняются тремя дополнительными возможными преимуществами сверхмощных турбин:

• Снижение затрат на передачу из-за более широкого использования передачи
• Более низкие затраты на балансировку для электроэнергетической системы в результате более низкой изменчивости совокупной ветровой мощности
• Меньшее финансирование затраты, связанные с уменьшением долгосрочной неопределенности ветровой мощности.

Анализ показывает, что эти три выгоды составляют примерно 2 доллара / МВтч, добавляя к увеличению стоимости энергии и мощности на 2 доллара / МВтч — 3 доллара / МВтч, наблюдаемому в регионах с более высоким проникновением ветра.

Когда исследователи Berkeley Lab рассматривают все преимущества, совокупная выгода составляет в среднем 4–5 долларов США / МВт-ч в районах с более высокой степенью проникновения ветра. Более того, эти возможные выгоды добавляют к потенциальному преимуществу LCOE в размере 6 долларов США / МВт-ч для сверхмощных турбин, оцененных в более ранней работе, что дает общую выгоду около 10 долларов США / МВт-ч.Степень, в которой эти преимущества в конечном итоге реализуются, и в какой момент выходят на плато размера турбины, будет определяться будущими моделями оптовых цен, успехом постоянного проектирования и оптимизации материалов, социальной приемлемостью и нормативными препятствиями, а также логистическими ограничениями транспортировки и монтажа. еще более крупные лопасти, башни и компоненты гондолы.

В более широком смысле, этот анализ иллюстрирует растущую важность факторов помимо затрат на уровне завода при проектировании и эксплуатации турбин, проектов и эксплуатации.По мере увеличения проникновения ветра профиль мощности и характеристики ветра начинают создавать проблемы для электросети. Расширяя область анализа для учета дополнительных факторов, влияющих на системную экономику ветра — рыночной стоимости, передачи, балансировки и финансирования — проектировщики турбин, разработчики проектов и эксперты по ветровым исследованиям и разработкам могут помочь обеспечить поиск ветряных электростанций будущего. баланс между минимизацией затрат и максимизацией ценности.

10 самых высоких зданий в мире по высоте

Почти полвека Нью-Йорк считался самым высоким зданием в мире.

С 1931 по 1972 год культовый Эмпайр-стейт-билдинг оставался самым высоким — его высота составляла 1454 фута.

Но те времена давно прошли.

Китай медленно обгоняет мир массовыми многоэтажными застройками, в которых размещаются финансовые учреждения, магазины и жилые дома.

Во многих случаях количество городов-призраков в Китае растет, а многие развитые здания остаются пустыми. Только за последние 10 лет Китай построил более 300 новых небоскребов.Из них 5 из 10 составляют самые высокие строительные конструкции в мире.

Но страна еще не заняла первое место. Это название принадлежит Бурдж-Халифе в Дубае, высота которой составляет 2717 футов.

В целом, впервые за три десятилетия многоэтажные и средние квартиры затмевают малоэтажные.

Здание Taipei 101, занимающее 10-е место в рейтинге самых высоких зданий в мире, занимает 10-е место среди самых высоких зданий в мире. Построенное в 2004 году, оно считалось самым высоким зданием в мире до 2009 года, когда была построена Бурдж-Халифа в Дубае.

CITIC Tower имеет высоту 1731 фут и является девятым по высоте зданием в мире. Он расположен в Пекине и был построен в 2018 году.109-этажное здание, также известное как China Zun, является самым высоким в китайском городе.

Финансовый центр CTF в Тяньцзине длиной 1739 футов расположен в Тяньцзине, Китай. Строительство началось в 2013 году и закончилось в 2019 году. В здании расположены гостиница, обслуживаемые апартаменты и офисы.

Финансовый центр CTF в Гуанчжоу, построенный на высоте 1739 футов, в настоящее время является седьмым по высоте зданием в мире.Здание, расположенное в Гуанчжоу, Китай, было построено в 2016 году. Оно имеет 111 надземных этажей и пять подземных этажей. Здесь расположены торговый центр, офисы, апартаменты и гостиница.

One World Trade Center, расположенный в Большом Яблоке, имеет высоту 1776 футов. Это главное здание перестроенного комплекса Всемирного торгового центра. Он остается самым высоким сооружением в Соединенных Штатах и ​​шестым по высоте в мире.Здание построено в 2014 году, в нем в основном работают офисы.

Башня Lotte World Tower расположена в Сеуле, Южная Корея, и была построена в 2017 году. При высоте 1819 футов башня является пятым по величине сооружением в мире. Он состоит из 123 этажей и в общей сложности на планирование и подготовку площадки ушло 13 лет. Теперь он открыт для публики 24 часа в сутки. В 2016 году российский и украинский исследователь-урбанист Виталий Раскалов из компании Ontheroofs совершил свободное восхождение на вершину башни, и видео с этой выходкой было просмотрено более 4 раз.6 миллионов раз и привлек внимание мировых СМИ.

The Ping An Finance — четвертое по высоте здание в мире. Построенный в Шэньчжэне, Китай, в 2017 году, он имеет высоту 1965 футов и 115 этажей. В здании расположены офисы, гостиничные и торговые площади, конференц-центр и элитный торговый центр.

Королевская часовая башня Мекки в Мекке, Саудовская Аравия, имеет высоту 1972 фута и в настоящее время известна как третье по величине здание в мире. Построенный в 2012 году, он принадлежит государству, и его строительство обошлось почти в 15 миллиардов долларов. Он является частью семи окружающих небоскребов отелей.

Китайская Шанхайская башня имеет колоссальную длину 2073 фута.Построенное в 2015 году, это здание является вторым по величине зданием в мире и состоит из 128 этажей. Его лифты работают со скоростью 20,5 метров в секунду. В структуре расположены офисы, магазины и развлекательные заведения.

Бурдж-Халифа в Дубае, Объединенные Арабские Эмираты, остается самым высоким зданием в мире в течение последнего десятилетия. Строительство было завершено в 2010 году, его длина составляет 2717 футов. Строительство началось в 2004 году.Он имеет 163 этажа.

Могут ли люди построить высокую башню или гигантскую веревку в космос?

Астронавт Рой Макбрайд смотрит на Землю в начале нового научно-фантастического фильма « Ad Astra ». Для него это не необычный вид. Он выполняет механическую работу над международной космической антенной. Эта тоненькая структура тянется к звездам. Но в этот день прекрасный вид Макбрайда прерван взрывом, который слетает с антенны. Он падает из темноты космоса к Земле, пока его парашют не раскрывается, замедляя его спуск.

В фильме космическая антенна выглядит как трубы, уложенные на трубы, уходящие в космос. Но может ли кто-нибудь построить что-то настолько высокое? И действительно ли люди могут подняться с Земли в космос?

Нет четкой границы между Землей и космосом. Где начинается космос, зависит от того, кого вы спрашиваете. Но большинство ученых сходятся во мнении, что космос начинается где-то на высоте от 80 до 100 километров (от 50 до 62 миль) над поверхностью Земли.

Невозможно построить тощую башню такой высокой высоты.Любой, кто построил башню из Лего, знает, что в какой-то момент конструкция не станет достаточно прочной, чтобы выдержать собственный вес. В конце концов он наклоняется в сторону, прежде чем разбиться и разбросать кирпичи. Лучшая стратегия — построить что-то вроде пирамиды, которая сужается по мере роста.

Идея использования длинных лент в космосе появилась давно. В 1992 году эта привязанная спутниковая система была отправлена ​​с космического корабля «Атлантис». Шаттл успешно перетащил систему, но не реализовал весь свой потенциал.Предполагалось, что кабель будет иметь длину 20 километров (12,5 миль), но при развертывании он натолкнулся на препятствие, и было выпущено только 256 метров (840 футов).

TSS-1 / STS-46 Crew / NASA

Но даже если бы мы смогли построить такую ​​высокую башню, были бы проблемы, — говорит Маркус Ландграф. Он физик Европейского космического агентства. Он живет в Нордвейке, Нидерланды. По его словам, башня, способная достичь космоса, будет слишком тяжелой для поддержки Земли. Земная кора не очень глубокая. В среднем он составляет всего около 30 километров (17 миль).А мантия внизу немного мягкая. Масса башни будет слишком сильно давить на поверхность Земли. «По сути, это создаст канаву», — говорит Ландграф. И он добавляет: «Так будет продолжаться тысячи лет. Это будет идти все глубже и глубже. Это было бы некрасиво ».

Итак, физики придумали другое решение — решение, которое переворачивает башню с ног на голову. Некоторые ученые предложили повесить ленту на орбите Земли и свесить ее конец к поверхности. Тогда люди могли взлетать в космос вместо того, чтобы запускать ракеты.

Эта концепция получила название «космический лифт». Эта идея впервые была высказана русским ученым в конце 1800-х годов. С тех пор космические лифты фигурируют во многих фантастических сказках. Но некоторые ученые серьезно относятся к этой идее.

Чтобы оставаться на орбите, лифт должен быть намного длиннее, чем 100 километров — больше примерно 100 000 километров (62 000 миль) в длину. Это примерно четверть пути от поверхности Земли до Луны.

Конец гигантской ленты, вращающейся вокруг планеты, должен находиться на геостационарной орбите. Это означает, что он остается над тем же местом на поверхности Земли и вращается с той же скоростью, что и Земля.

«Он остается там точно так же, как если бы вы положили камень на конец веревки и бросили его вокруг головы. Это огромная сила — центробежная [Sen-TRIF-uh-gul] сила, которая тянет камень наружу », — объясняет Питер Свон. Свон — директор Международного консорциума космических лифтов.Он живет в Парадайз-Вэлли, штат Аризона. Группа продвигает (как вы уже догадались) разработку космического лифта.

Учителя и родители, подпишитесь на шпаргалку

Еженедельные обновления, которые помогут вам использовать Новости науки для студентов в учебной среде

Спасибо за регистрацию!

При регистрации возникла проблема.

Точно так же, как камень на веревке, противовес в космическом конце лифта может помочь ему оставаться обученным.Но нужна ли она, будет зависеть от веса и длины веревки.

Swan и другие члены ISEC работают над тем, чтобы космический лифт стал реальностью, потому что он может упростить и удешевить отправку людей и оборудования в космос. По оценкам Суона, сегодня отправка фунта на Луну будет стоить около 10 000 долларов. Но с космическим лифтом, по его словам, стоимость может упасть почти до 100 долларов за фунт.

Чтобы покинуть планету, к ленте можно было прикрепить транспортное средство, называемое альпинистом.Он будет захватывать ленту с обеих сторон парой колес или ремней, как на беговой дорожке. Они двигали и тянули людей или грузили ленту. Вы можете думать об этом, говорит Брэдли Эдвардс, как о «по сути, о вертикальной железной дороге». Эдвардс — физик из Сиэтла, штат Вашингтон. Он писал отчеты для НАСА в 2000 и 2003 годах о вероятности разработки космических лифтов.

По словам Эдвардса, человек может достичь низкой околоземной орбиты примерно за час. Чтобы добраться до конца привязки, потребуется пара недель.

«Вы входите и почти не чувствуете, как он движется… это было бы похоже на обычный лифт», — говорит Эдвард. Затем вы увидите опускающуюся якорную станцию, где лента привязана к Земле. Вы можете начать медленно, но лифт может развивать скорость от 160 до 320 километров в час (от 100 до 200 миль в час).

Вид будет меняться от наблюдения за облаками и молнией над поверхностью Земли на вид кривой Земли. Вы прошли бы Международную космическую станцию.«И к тому времени, когда вы выйдете на геостационарную [орбиту], вы сможете поднять руку и накрыть Землю», — говорит Эдвардс.

Но вам не нужно останавливаться на достигнутом. Из-за того, как разворачивается конец лифта, вы можете использовать его, чтобы перебраться на другую планету. Это похоже на качание камня на веревочке вокруг головы. Если отпустить струну, камень полетит. «То же самое и с космическим лифтом», — говорит Эдвардс. В этом случае местом назначения может быть Луна, Марс или даже Юпитер.

Самой большой проблемой при строительстве космического лифта может быть трос длиной 100 000 километров. Он должен быть невероятно сильным, чтобы справиться с гравитационными и центробежными силами, действующими на него.

Сталь, используемая в высотных зданиях, не подходит для троса космического лифта. Как отметил Ландграф в своем выступлении на TEDx в 2013 году, вам потребуется сталь большей массы, чем масса всей Вселенной.

Вместо этого физики обращаются к углеродным нанотрубкам.«Углеродные нанотрубки — один из самых прочных материалов, о которых мы знаем», — говорит инженер-химик Вирджиния Дэвис. Дэвис работает в Обернском университете в Алабаме. Ее исследования сосредоточены на углеродных нанотрубках и графене, другом углеродном материале. Это материалы нанометрового размера, по крайней мере, с одним размером около одной тысячной толщины человеческого волоса.

Структура углеродных нанотрубок напоминает решетчатый забор, свернутый в трубку. По словам Дэвиса, углеродные нанотрубки состоят не из проволоки, а только из атомов углерода.Углеродные нанотрубки и графен «намного прочнее большинства других материалов, особенно с учетом того, что они действительно сверхлегкие», — говорит она.

«Мы уже можем делать волокна, кабели и ленты из углеродных нанотрубок», — говорит Дэвис. Но никто еще не сделал из углеродных нанотрубок или графена ничего, что приблизилось бы даже к десяткам тысяч километров.

Эдвардс подсчитал, что прочность кабеля должна составлять около 63 гигапаскалей. Это огромное число, в тысячи раз превышающее прочность стали.Это в десятки раз больше, чем у некоторых из самых прочных известных материалов, таких как кевлар, используемый в пуленепробиваемых жилетах. Теоретически прочность углеродных нанотрубок намного превышает 63 гигапаскалей. Но только в 2018 году исследователи создали пучок углеродных нанотрубок, который превзошел это.

Однако прочность массивной ленты будет зависеть не только от используемого материала, но и от того, как она соткана.