Ascensor espacial

Ascensor espacial

Un ascensor o elevador espacial terrestre consistiria d'un cable fix a l'equador de la Terra i aplegaria fins a l'espai. En ancorar un contrapeso a un dels extrems (o allargant el cable cap a dalt), el centre de massa es mantindria dalt de l'òrbita geoestacionaria. La força centrífuga per la rotació, nos assegura que el cable es mantindria allargat, contrarrestant l'atracció gravitacional. Una volta dalt del nivell geoestacionario, les càrregues transportades sentirien una força cap a dalt, ya que dalt d'este nivell, la força centrífuga és major que la gravitacional. (L'altura de l'òrbita geoestacionaria relativa al diàmetro de la terra mostrat està a escala).

Un ascensor espacial és un ascensor hipotètic que conecta la superfície d'un planeta en l'espai.

Bàsicament és una estació espacial en una òrbita geosíncrona, i de la que partix un cable de 35.786 km de llarc que aplega fins al sol, i que pot tindre forma de riel. Per a mantindre l'equilibri de l'estructura, ademés de situar el anclaje en algun punt lo més prop possible de l'equador, per a minimisar els efectes de tensió per la diferència entre la rotació de la Terra i l'òrbita geosincrónica del satèlit, els ponents d'esta tecnologia futurista proponen utilisar un tram de cable idèntic estés cap a l'espai o be un contrapeso, de tal sòrt que el cable estaria en equilibri en el seu centre de masses en òrbita geosíncrona. Una volta el cable en el seu lloc, poden pujar i baixar per ell naus i càrregues a un cost unes cent voltes menor que el que supon llançar-les per mig d'una eixida (pràcticament, el cost de l'electricitat necessària per a impulsar l'ascensor, que pot ser electricitat renovable procedent de plaques solars situades en el contrapeso).

El concepte va ser formulat, tal i com es coneix hui dia, per l'ingenier rus Yuri Artsutanov en 1960, dins d'un artícul del diari Komsomólskaya Pravda «В Космос — на электровозе» (traduït a l'anglés com "To the cosmos by electric train"), encara que reconeixia que la resistència a la tracció necessària per a construir el cable no podia obtindre's en cap material conegut en eixe moment. No obstant, l'idea d'un ascensor espacial es remonta al 1895, concebuda pel físic rus Konstantin Tsiolkovsky.

Hipòtesis d'ascensors espacials

Cable de nanotubos

Archiu:Types of Carbon Nanotubes.png

Estructura molecular dels nanotubos de carbono.

Els ascensors espacials eren fins a fa molt poc un tema exclusiu del gènero de la ciència ficció, puix cap material conegut podia soportar l'enorme tensió produïda pel seu propi pes. Actualment certs materials comencen a semblar viables com a matèria primera: els experts en nous materials consideren que teòricament els nanotubos de carbono poden soportar la tensió present en un ascensor espacial. Per este alvanç en la resistència dels nous materials, vàries agències estan estudiant la viabilitat d'un futur ascensor espacial:

En Estats Units, un antic ingenier de la NASA cridat Bradley C. Edwards ha elaborat un proyecte preliminar que també estan estudiant científics de la NASA. Edwards afirma que ya existix la tecnologia necessària, que es necessitarien 20 anys per a construir-ho i que el seu cost seria 10 voltes menor que el de l'Estació Espacial Internacional. L'ascensor espacial d'Edwards no s'assembla als presents en les obres de ficció, en ser molt més modest i al mateix temps innovador en lo que concernix al seu eventual método de construcció.

Edwards propon que l'ascensor espacial es construïxca de manera anàloga a com es construïen els ponts en temps passats: tendint una corda entre abdós extrems de l'obstàcul natural, i reforçar progressivament la corda inicial en trams cada volta més grossos i resistents. L'elevador d'Edwards seria una cinta extremadament fina (uns quants nanómetros) de nanotubos de carbono, que seria llançada al espai de manera convencional. Una volta en òrbita geosíncrona, la cinta seria descendida a la Terra en l'ajuda d'un pes. La cinta seria tan llaugera que la nau en la que va ser llançada serviria de contrapeso.

El cable seria recuperat en aplegar a la superfície terrestre i ancorat en una plataforma flotant en algun punt del equador. En això es terminaria la construcció del primer elevador espacial. Pese al seu finura, la cinta de nanotubos de carbono seria lo suficientment resistent per a soportar l'ascens d'un vehícul elèctric d'un centenar de quilograms.

Edwards també propon utilisar tal capacitat de càrrega inicial no per a càrrega, sino per a reforçar el cable afegint més cintes a la primera, utilisant un vehícul elèctric que montaria el cable subjectant-se d'ell, tal procés es repetiria fins a conseguir construir un cable compost capaç de dur a òrbita geosíncrona la capacitat de càrrega desijada.

També les agències europea i japonesa estan treballant en els seus propis dissenys. Aixina mateix, la Spaceward Foundation ha establit diversos concursos i premis per a els qui aporten millores per a la construcció de dit ascensor.

LaserMotive LLC

En novembre de 2009 un proyecte desenrollat en Seattle en els Estats Units va guanyar un concurs recolzat per la NASA que tenia com a objectiu dissenyar un ascensor espacial basat en les idees presentades en la lliteratura científica i de ficció. La màquina guanyadora, cridada "LaserMotive LLC" va conseguir ascendir 899 metros a lo llarc d'un cable que penjava des d'un helicòpter i impulsada per un motor elèctric el qual rebia la seua càrrega a partir d'un conjunt de celes voltaicas que convertien en energia elèctrica la llum emesa per un làser en terra que apuntava directament a la màquina.

Esta màquina va conseguir per mig d'este método ascendir els 899 metros de cable en tres minuts i 48 segons per lo que se li va entregar un premi de 900.000 dólars per part del Proyecte Reptes Centenaris de la NASA.

Ascensors espacials en la ciència ficció

Hi ha una certa disputa entre Arthur C. Clarke i Charles Sheffield com introductores del concepte en una obra de ficció. El primer va introduir el concepte a una audiència més àmplia en la seua novela Les fonts del paraís (en anglés The Fountains of Paradise) de 1978; en dita obra, els ingeniers construïxen un ascensor espacial en el cim de l'illa equatorial de Taprobane (que té certa semblança en Sri Lanka). Charles Sheffield menciona un ascensor espacial en la seua novela La taranyina entre els móns, que va ser terminada uns mesos abans, encara que no va conseguir publicar-la fins al cap d'aparéixer la novela de Clarke.

Els ascensors espacials s'han convertit en una figura recurrent de la ciència ficció dura, en ser un dels pocs métodos eficients per a colocar grans càrregues en òrbita. Els ascensors espacials són arguments narratius en obres tals com:

• Les fonts del paraís, Càntics de la lluntana Terra i 3001: Odissea final d'Arthur C. Clarke.
• La taranyina entre els móns de Charles Sheffield
• Pòrtic de Frederic Pohl, dins de la Saga dels Heechees
• La trilogia formada per Mart roig, Mart vert i Mart blau de Kim Stanley Robinson.
• Deepsix, de Jack McDevitt
• La série de còmics Battle Angel Alita de Yukito Kishiro.
• En l'anime Tekkaman Blade la humanitat va construir un anell orbital que rodeja tota la terra i al que s'accedix per mig d'impressionants ascensors que partixen de la superfície, no obstant després de l'invasió dels Raddam, l'anell queda totalment poblat per estes criatures matant als humans que encara estaven allí obligant als pocs que encara quedaven en la terra a sagellar els ascensors o en casos més extrems, destruir-los per a impedir que els alienígenas baixaren per ells.
• En Halo 2 existix una Nova Mombasa i una Vella Mombasa en Kènia. La primera posseïx un ascensor espacial que és destruït pel Covenant en Halo 3:ODST. Precisament en Halo 3, en el nivell "Autopista Tsavo" es veuen anells que formaven part de l'ascensor i que varen caure a terra quan l'estructura va ser destruïda.
• En Halo: Reach durant les missions "Èxodo" i "Nova Aleixandria" que transcorren en la ciutat fictícia de Nova Aleixandria, es poden observar tres d'estos ascensors cridats "The Delphi-Triple Strand Network" i que són visibles a lo llunt en el mar.
• En Halo 4 Forward Unte Dawn, en la <<CAMS>> (Corbulo Academy of Military Sciences) es pot notar la presència d'un ascensor espacial en el centre del complex, dit ascensor tenia la funció de transportar personal de la UNSC i abastir a l'acadèmia de diversos recursos; En la película, el personal de l'acadèmia es veu obligat a evacuar el complex a través de l'ascensor espacial, ya que estaven baix un atac del Covenant. Finalment, durant l'evacuació d'estudiants i personal de la CAMS, una nau de tipo corbeta del Covenant va marcar el fi a la vida operativa de l'ascensor disparant un torpedo de plasma cap a l'estructura del mateix, provocant el seu desplome total, ademés de la mort del personal en procés d'evacuació que es trobava en els vehículs o góndoles de l'ascensor i provocant morts en terra (per la caiguda d'enrunes de l'ascensor).
• En Els viages de Tuf de George R. R. Martin.
• En els videojocs Sid Meier's Civilization IV i Sid Meier's Civilization V existix la possibilitat de construir un ascensor espacial.
• El primer anime de ciència ficció en el que apareix un ascensor espacial és la série Super Dimensional Century Orguss de 1983.
• En el popular anime de 2007 Gundam 00, s'han construït 3 ascensors espacials en la Terra que estan conectats a una ret orbital de plaques solars que suministra electricitat al món sancer, ya que els combustibles fòssils s'han agotat.
• Durant les seqüències cinemàtiques del videojoc I-War apareix un ascensor espacial múltiple que conecta la terra en una estació espacial.
• En la saga de Akasa Puspa la majoria dels planetes en el cúmul globular "misteriosament" conten en un ascensor, una babel, espacial

• En l'anime Legend of the galactic heroes, el planeta Phezzan posseïx un jagantesc ascensor espacial des del qual controlen tot el tràfic espacial que ingressa o egresa del planeta
• En el videojoc Mega Man X8, hi ha un ascensor espacial cridat "Jakob" que servix per a dur gent a la Lluna.
• En el llibre Charlie i el gran ascensor de cristal, continuació de Charlie i la fàbrica de chocolate, de l'autor britànic Roald Dahl.
• En el videojoc Airforce Delta Strike hi ha un nivell en el que es veu un ascensor espacial que després és destruït per un avió espacial.
• En el llibre Llímit de Frank Schätzing hi ha un ascensor de dos cables cap a l'espai.
• En el videojoc Infinite Space, cada planeta té ascensors espacials que servixen de ports per a les naus del joc i per a visitar les zones del planeta.
• En la película de l'anime To Aru Majutsu no Index, cridada "To Aru Majutsu no Index: Endymion no Kiseki", l'ascensor espacial forma partix de la trama.
• En el videojoc The moment of silence, en determinada part del joc el protagoniste viaja a una estació espacial, a la qual s'aplega a través d'un d'estos ascensors.
• En la temporada 4 de Star Wars: The Clone Wars, en l'episodi 86 "Bounty", s'utilisa un ascensor per a ingressar al planeta per l'alta pressió d'est, massa alta per a que les naus la toleren.
• En la novela "Navegant solar " de David Brin, L'elevador espacial de la terra, va ser lo únic que va sorprendre a les espècies extraterrestres.
• En les noveles de Accel World mencionen la construcció de l'ascensor espacial que també ix en el món accelerat, en un event de carreres cridat Hermes Cord.
• En el primer llibre de la saga de La Vella Guàrdia de John Scalzi, també cridat "La Vella Guàrdia" els nous reclutes accedixen a la seua primera travessia a través d'un ascensor espacial.
• En el videojoc World End Economica existix un ascensor espacial que facilita l'accés a la Lluna, conectat a una estació espacial en òrbita geoestacionaria. Gràcies a això existixen 3 ciutats en la Lluna, entre elles el principal escenari de l'argument.
• En el videojoc Cities Skylines es pot colocar un ascensor espacial com a monument que incrementa el número de turistes en les ciutats que es poden construir.
• En el videojoc Ace Combat 7: Skies Unknown existix un elevador espacial que forma part de la trama central en la qual és capturat pel Regne de Erusea qui a la seua volta declara la guerra a la Federació de Osea
• En els llibres de la Trilogia dels Tres cossos de Liu Cixin s'usa un ascensor espacial per a alcançar una base en l'òrbita de la Terra
• En el videojoc Satisfactory és possible construir un elevador espacial per a enviar recursos a l'espai
• En el videojoc Xenoblade Chronicles 2 l'Arbre del món, situat en el centre de Alrest, és en realitat un ascensor espacial utilisat fa molt temps, que per la falta d'us va acabar cobrint-se de vegetació i acabant com se li coneix hui en dia. Este ascensor espacial conecta Alrest en l'Estació Orbital nº1.
• En la série de noveles gràfiques Sol Fret de Jean-Pierre Pécau i Damien el protagoniste deurà aplegar a un ascensor orbital situat en els Pirineus per a complir la seua missió.