Elevador espacial: ideas modernas y el estado de su desarrollo.

Aunque la construcción de un elevador espacial ya está dentro de nuestras capacidades de ingeniería, las pasiones que rodean esta estructura desafortunadamente se han calmado recientemente. La razón es que los científicos aún no pueden obtener la tecnología para la producción de nanotubos de carbono de la potencia requerida a escala industrial.

La idea de lanzar la carga a la órbita fue propuesta por la misma persona que fundó la cosmonautica teórica: Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky. Inspirado por la Torre Eiffel vista en París, describió su visión de un ascensor espacial en forma de una torre de enorme altura. Su parte superior estaría en una órbita geocéntrica.

La torre del elevador se basa en materiales duraderos que evitan la compresión, pero las ideas modernas de los elevadores espaciales aún consideran la versión con cables que necesitan ser extensibles. Esta idea fue propuesta por primera vez en 1959 por otro científico ruso, Yuri Nikolaevich Artsutanov . Por primera vez, en 1975 se publicó un trabajo científico con cálculos detallados de un elevador espacial en forma de cable, y en 1979 Arthur Clark lo popularizó en su obra "Fuentes del paraíso".

Aunque los nanotubos se reconocen actualmente como el material más duradero y el único adecuado para construir un ascensor en forma de cable que se extiende desde un satélite geoestacionario, la resistencia de los nanotubos obtenidos en el laboratorio aún no es suficiente para ser calculada.

Teóricamente, la resistencia de los nanotubos debería ser superior a 120 GPa, pero en la práctica la mayor extensibilidad de un nanotubo de pared simple fue de 52 GPa, y en promedio se rompieron en el rango de 30-50 GPa. Para un elevador espacial, se necesitan materiales con una resistencia de 65-120 GPa.

A fines del año pasado, la película Sky Line se proyectó en DocNYC, el festival de documentales más grande de EE. UU. , Y describió los intentos de los ingenieros estadounidenses de construir un elevador espacial, incluido el concurso X-Prize de la NASA.

Los personajes principales de la película son Bradley Edwards [Bradley Edwards] y Michael Laine [Michael Laine]. Edwards es un astrofísico que ha estado trabajando en la idea de un ascensor espacial desde 1998. Lane es empresario y fundador de LiftPort, una empresa que promueve el uso comercial de nanotubos de carbono.

A finales de los años 90 y principios de la década de 2000, Edwards, que recibió subvenciones de la NASA, trabajó de cerca en la idea de un ascensor espacial, calculando y evaluando todos los aspectos del proyecto. Todos sus cálculos muestran que esta idea es factible, si solo aparece una fibra lo suficientemente fuerte como para un cable.

Edwards por un tiempo firmó un acuerdo de asociación con LiftPort para buscar financiamiento para el proyecto del ascensor, pero debido a desacuerdos internos, el proyecto nunca tuvo lugar. LiftPort cerró en 2007, aunque un año antes, como parte de la prueba de la operatividad de algunas de sus tecnologías, demostró con éxito un robot trepando un cable vertical de una milla de largo suspendido en globos.

Ahora el carril cuentaese espacio privado, concentrándose en cohetes reutilizables, podría desplazar por completo el desarrollo de un ascensor espacial en el futuro previsible. Según él, el elevador espacial es atractivo solo porque ofrece métodos más baratos para entregar mercancías en órbita, y los cohetes reutilizables están diseñados específicamente para reducir el costo de esta entrega.

Edwards culpa a la falta de apoyo real para el proyecto en el estancamiento de la idea. “Así es exactamente como se ven los proyectos, que cientos de personas dispersas por todo el mundo están desarrollando como un hobby. No se harán progresos serios hasta que haya un apoyo real y una gestión centralizada disponibles ”.



La situación con el desarrollo de la idea de un ascensor espacial en Japón es diferente. El país es famoso por sus logros en el campo de la robótica, y el físico japonés Sumio Iijima.considerado un pionero en el campo de los nanotubos. La idea de un ascensor espacial aquí es casi nacional.



La compañía japonesa Obayashi [Obayashi Company] se compromete a introducir un ascensor espacial para 2050 . El gerente de la compañía, Yoji Ishikawa, dice que están trabajando con contratistas privados y universidades locales para mejorar la tecnología de nanotubos existente.



Ishikawa dice que aunque la compañía comprende la complejidad del proyecto, no ven obstáculos fundamentales para su implementación. También cree que la popularidad de la idea de un ascensor espacial en Japón es causada por la necesidad de tener algún tipo de idea nacional, uniendo a las personas en el contexto de la difícil situación económica de las últimas dos décadas.

Ishikawa está seguro de que, aunque la idea de tal escala solo se puede lograr a través de la cooperación internacional, Japón podría convertirse en su locomotora debido a la gran popularidad del ascensor espacial en el país.



Mientras tanto, la compañía canadiense de defensa y espacio espacial Thoth Technology recibió el verano pasado la patente estadounidense No. 9085897 por su versión del elevador espacial. Más precisamente, el concepto prevé la construcción de una torre que mantiene la rigidez gracias al gas comprimido.

La torre debe entregar cargas a una altura de 20 km, desde donde serán puestas en órbita utilizando cohetes convencionales. Tal opción intermedia, según las estimaciones de la compañía, ahorrará hasta un 30% de combustible en comparación con un cohete.

Source: https://habr.com/ru/post/es389631/