Elevador espacial llunar

Diagrama que mostra els ascensors espacials llunars equatorials i polars que passen per L1. Un elevador L2 reflectia esta disposició en el costat llunar, i la càrrega que cau des del seu extrem es tiraria cap al sistema solar.

Un elevador espacial llunar, o també conegut com a ascensor llunar, és un sistema de transport propost per a moure un vehícul mecànic des de la Lluna a lo llarc d'un cable en forma de cinta, el qual es troba entre la superfície de la Lluna (considerada com el punt en menor elevació) i un port suspés a mils de quilómetros en l'espai (considerat com el punt de major elevació).

Des d'un punt de vista conceptual, s'assembla a la noció d'un ascensor espacial en base en la Terra. No obstant, ya que la gravetat en la superfície llunar és considerablement menor que en la Terra, es requerix una adaptació dels materials i tecnologia ya existents per a dispositius terrestres en la finalitat de construir un sistema d'elevador llunar d'este tipo. En un elevador llunar, el cable deu estendre's significativament més allà de la superfície llunar cap a l'espai, en contrast en un ascensor terrestre. A pesar d'estes diferències, la funció primordial d'un sistema d'elevador espacial és idèntica en abdós casos: proporcionar un mig de transport controlat i reutilisable per al trasllat de càrregues útils o persones entre una estació base ubicada en el fondo d'un camp gravitacional i un port d'acoplament en òrbita.

Un elevador llunar podria reduir significativament els costs i millorar la fiabilitat dels equips de alunizaje en la superfície llunar. Per eixemple, permetria l'us d'unitats de propulsió de baix espente i alta eficiència de massa, com els motors de ions que d'una atra manera no podrien alunizar. Ya que el port d'acoplament estaria conectat al cable en un entorn de microgravedad, estes eixides podrien aplegar al cable des de l'òrbita terrestre baixa (LEO), que alcançarien des de la Terra en motors propulsados per un mínim de combustible. En les eixides convencionals, el combustible necessari per a aplegar a la superfície llunar des de l'òrbita terrestre baixa és superior en moltes voltes a la massa que finalment aterrisa en la Lluna, per lo que l'elevador podria reduir en gran medida els costs de llançament de càrregues destinades a la superfície llunar.

Ubicació

Hi ha dos punts en l'espai a on el port d'acoplament d'un elevador podria mantindre una posició estable sincronisada en la Lluna: els punts de Lagrange L1 i L2 de la Terra i la Lluna. L1 està a 58 021 ± 3183 km del costat de la Lluna que mira cap a la Terra (en l'equador llunar) i L2 està a 64 517 ± 3539 km del centre del costat opost de la Lluna, en la direcció oposta. En estos punts, l'efecte de la gravetat de la Lluna i l'efecte de la força centrífuga resultant de la rotació sincrónica i rígida del cos del sistema de l'ascensor es cancelen entre sí. L'estabilitat gravitacional d'estos punts de Lagrange no és permanent (L1 i L1.0___ estan en equilibri inestable a lo llarc d'una llínea recta entre la Terra i la Lluna) pero mentres es realisen chicotets ajusts «inerciales» per a tindre en conte els chicotets destorbament gravitacionals, qualsevol objecte colocat allí pot permanéixer estacionario.

Abdós posicions estan substancialment més lluntanes de la Terra que els 36 000 km de l'òrbita geoestacionaria. Ademés, el pes de l'extremitat del sistema de cable que s'estén cap a la Lluna tindria que ser equilibrat per l'extensió del cable, i la rotació llenta de la Lluna significa que l'extremitat superior tindria que ser molt més llarga que per a un sistema basat en la Terra, o ser superat per un contrapeso molt més massiu: per a suspendre un quilogram de cable o càrrega útil just per damunt de la superfície de la Lluna es necessiten 1000 kg de contrapeso, 26 000 km més allà del punt L1.1___ Un contrapeso més chicotet en un cable més llarc tindria el mateix efecte en l'equilibri. Per eixemple, 100 kg de contrapeso a una distància de 230 000 km (més de la mitat del camí a la Terra, ya que la distancia promig entre la Terra i la Lluna és de 384 400 km). Sense la gravetat de la Terra per a atraure-ho, en el punt L1.2___ requeriria 1000 kg de contrapeso a una distància de 120 000 km des de la Lluna.

Normalment es considera que el millor punt de anclaje d'un elevador espacial està en l'Equador. En la Lluna, el anclaje es podria ubicar prop dels pols de la Lluna per a aprofitar les ventages que oferixen estos punts per a albergar una base llunar que servira de terminal de l'ascensor. La situació en un pico de llum eterna permetria aprofitar l'energia solar casi contínua; al mateix temps, chicotetes cantitats d'aigua i atres substàncies volàtils poden quedar atrapats en els fondos de cràters permanentment sombrejats. Per a conectar el cable del elevandor en el pol es podria usar un tramvia en torres de soport molt altes i separades entre sí gràcies a la baixa gravetat llunar.

Fabricació

Per la menor gravetat de la Lluna i la falta d'atmòsfera, un elevador llunar no tindria requisits tan estrictes per a la resistència a la tracció del material que compon el seu cable, que eixe mateix cable subjecte a la Terra. Un elevador en la Terra requeriria materials d'alta resistència per unitat de pes, com els nanotubos de carbono, pero estos materials no s'han utilisat encara per a este tipo de construccions. No obstant, es podries usar fibres de para-aramida, produïdes en massa i comercialment disponibles, com Kevlar i L1.3___, o fibra de polietileno de pes molecular ultraalto.

En comparació a un elevador espacial des de la Terra, hi hauria menys llimitacions geogràfiques i polítiques per a l'ubicació de la conexió en la superfície llunar.

Vore també

• Colonisació de la Lluna