Наскільки високу будівлю ми можемо збудувати?

Ви снідаєте і махаєте рукою пасажирам літака, що пролітає повз ваш будинок. А ось ще один. Ви живете на сімсот тридцять дев'ятому поверсі Екс-сід чотири тисячі. Це ціле місто, ув'язнене у величезному хмарочосі. Зараз це схоже на фантастику, але якось може стати реальністю. Погляньмо, що нам для цього знадобиться. Але спочатку поглянемо на список найвищих споруд на планеті. Велика піраміда Гізи, що спочатку досягала ста сорока шести метрів, понад три тисячі вісімсот років була найвищою спорудою, коли-небудь побудованою людиною. Лінкольнський собор відібрав цей титул у Великої піраміди лише в 1311 році, вигравши всього тридцять сантиметрів.

Потім новим чемпіоном став пам'ятник Вашингтону. Коли люди почали ширше використовувати сталь, Ейфелева вежа стала найвищою спорудою у світі. Потім був Емпайр-стейт-білдинг. Він недовго утримував це звання: у всьому світі будувалися нові хмарочоси. Давайте перейдемо до нинішнього рекордсмена – вежі Бурдж-Халіфа. У ній сто шістдесят три поверхи, вона вдвічі вища за Емпайр-стейт-білдинг і приблизно втричі вища за Ейфелеву вежу. У ясний день Бурдж-Халіфа можна побачити з відстані сто кілометрів. Щоб піднятися на швидкісному ліфті з першого поверху на рівень сто двадцять чотири, де розташований один із оглядових майданчиків, потрібна ціла хвилина. На те, щоб добудувати цю красу, яка стала одним із символів Дубая, пішло шість років. І якщо ви коли-небудь намагалися будувати щось на піску, ви знаєте, як важко зробити конструкцію стійкою.

Інженерам довелося пробурити сто дев'яносто дві свердловини під бетонним фундаментом, що важить сто десять тисяч тонн. Вони також привезли мільйони тонн піску з Австралії. Так, вони привезли додатковий пісок у пустелю, бо місцевий пісок під час нескінченних бур стає щільним, майже як сніг. Австралійський пісок менш дрібний і перетворився на ідеальну основу для будівлі. Завдяки тертю між бетоном та ґрунтом палі зовсім не рухаються, і фундамент залишається міцним. Той же архітектор, Адріан Сміт, спроектував ще одну будівлю, яка має стати новим рекордсменом. Башта Бурдж-Джидда в Саудівській Аравії має бути на сто вісімдесят з гаком метрів вищою, ніж Бурдж-Халіфа. Після завершення будівництва у споруді з вісімдесяти тисяч тонн стали розміститься найвища у світі обсерваторія.

У Бурдж-Джидда встановлять 59 ліфтів, причому деякі з них будуть двоповерховими. У нижній третині хмарочоса передбачається розмістити офісні приміщення, на наступних рівнях розкішний готель, а решту сто шістдесят сім поверхів буде відведено під квартири. Звуження силует будівлі повинен допомогти йому протистояти вітрам і силі тяжіння. Основа, безумовно, буде дуже широкою, щоб зробити всю конструкцію стійкою. На даний момент закінчено лише третину будівлі, та будівництво заморожено на невідомий термін. Причини такого рішення не пов'язані з геологією чи кліматом. Люди навчилися справлятися з усіма видами ґрунтів та природних умов. Наприклад, якщо ми хочемо побудувати хмарочос у сейсмічно активній зоні, нам доведеться зробити його гнучким.

Палі можуть витримати вагу будівлі, але бетонний майданчик стоятиме на величезних пружинах. Під час землетрусу земля стрясатиметься і переміщатиметься з боку на бік. Але пружини м'яко компенсують рух. Таким чином будівля залишиться на місці. Вітер — ще одна проблема для хмарочосів. Чим вищий будинок, тим сильніше на нього впливають вітри. Саме тому більшість хмарочосів будуються так, щоб вони могли розгойдуватися на вітрі або мають отвори, через які вітер проходить, а не розбивається об поверхню будівлі. Теоретично, якщо у вас є необхідні матеріали і достатньо грошей, ви можете побудувати як завгодно високу будівлю. Все, що вам потрібно зробити, - це розширити основу, щоб зробити будівництво стійким. Оскільки наша планета має сферичну форму, в якийсь момент вам доведеться зупинитися,

Будівля Екс-сід чотири тисячі зупиниться в цій гонці на півдорозі, на висоті сорока п'яти відсотків від найвищого піку у світі. Гора Фудзі стала джерелом натхнення для цієї конструкції, яку можуть збудувати в токійській гавані. Це буде автономне місто в одній будівлі, що живиться переважно сонячною енергією. Місто зможе стати будинком для мільйона людей! І цим людям, можливо, не доведеться залишати свій величезний будинок, тому що всередині розташовуватимуться офіси. Інженерам доведеться вирішити кілька питань, щоб зробити проект можливим. У будівлі у вісімсот поверхів між верхнім та нижнім рівнями буде величезна різниця у тиску повітря. Доведеться знайти спосіб вирівняти її, щоб мешканці відчували себе комфортно та були здорові.

Уявіть собі кількість силових кабелів, необхідних роботи всіх гаджетів і механізмів. Їх планують замінити генераторами поновлюваної енергії. Основа будівлі має бути близько шести кілометрів у діаметрі, щоб витримати її величезну вагу. Це такий самий розмір, як біля підніжжя могутньої гори. Отвір на вершині дозволить повітрю та природному світлу проникати всередину та полегшить навантаження на фундамент. Екс-сид чотири тисячі нині носить титул найбільшої будівлі, яка будь-коли була повністю спроектована, але не входить до списку будівель, будівництво яких буде завершено в найближчому майбутньому. Інженери не виключають, що з новими матеріалами та інноваціями в дизайні це буде технічно можливим, але вартість виявиться величезною. Ще один амбітний проект на етапі концепції — хмарочос заввишки двадцять кілометрів. Це як якщо поставити одна на одну двадцять чотири вежі Бурдж-Халіфа. Автор наукової фантастики Ніл Стівенсон, який розробив проект, запропонував використовувати свій хмарочос як стартовий майданчик для ракет.

Автор вивчав фізику, перш ніж зайнятися науковою фантастикою, тому за наявності відповідної високоякісної сталі проект може стати реалістичним. Стівенсон стверджує, що це найдешевший спосіб запуску ракет у космос. Інженерам доведеться подбати про вітри, які стають досить сильними на такій висоті. Що стосується космічних подорожей, у недалекому майбутньому нам, можливо, навіть не знадобляться ракети, щоб потрапити до космосу. Космічний ліфт зможе піднімати людей на тридцять шість кілометрів від Землі. Насправді цій ідеї вже майже сто п'ятдесят років. І НАСА, і дослідники з різних країн погоджуються з тим, що зараз ми близькі до її реалізації. Будівельні компанії стверджують, що зможуть побудувати такий ліфт на дві тисячі сорок п'ятого року. Перший великий крок до цієї мети – перевірити, як ліфт поводитиметься у космосі. В унікальному експерименті міні-ліфт стане прототипом майбутнього грандіозного об'єкту. Вчені намагаються знайти потрібний матеріал для заміни звичайного кабелю. Він має простягтися на десятки тисяч кілометрів і не бути надто важким. Можливо, для цього підійде надміцний матеріал, відомий як графен.

Випробування та створення ліфта, придатного для космосу, та досить міцного троса – це один бік справи. Інша проблема - це космічний сміття, ті шматки ракет і космічних кораблів, що обертаються навколо Землі, які можуть пошкодити конструкцію, якщо зіткнуться з нею. Але оскільки найкращі уми працюють над вирішенням цієї проблеми, ми можемо бути оптимістами і чекати на перший запуск через кілька років. Це відкриє нову еру освоєння космосу, оскільки для подорожі туди стане достатньо натиснути одну кнопку. Вухуу!