Ascensor espacial
El ascensor espacial es una gigantesca obra de ingeniería, propuesta a nivel teórico y empleada en algunas obras de ciencia ficción dura, consistente en un cable al que se adosan cabinas y vagones capaces de elevar cargas y personas desde la superficie de un planeta hasta el espacio.
La teoría en la que se apoya es simple: un hilo cuyo centro de gravedad se mantenga en una órbita geoestacionaria se mantendría estable sobre la superficie de la Tierra, elevándose hacia el espacio como la cuerda de un faquir. Ascendiendo por esta cuerda, sería posible subir cargas aprovechando para ello la energía potencial perdida por las que descienden con un gasto energético mínimo.
Tabla de contenidos
El ascensor espacial en la realidad:
Los motivos:
Uno de los principales problemas del viaje al espacio es el enorme consumo energético que implica elevar las cargas a una órbita determinada.
A modo de ejemplo, un transbordador espacial tiene una masa de 2.030 toneladas de las que sólo 24,4 toneladas (un 1,2% de la masa total) son carga útil a transportar a órbitas bajas, o 3,81 toneladas útiles (un 0,19% de la masa total) a órbitas de transición a una órbita geoestacionaria; un cohete Ariane 5 de la Agencia Espacial Europea tiene una masa de lanzamiento de 737 toneladas, pudiendo elevar hasta una órbita geoestacionaria únicamente 6.200 kg. (un 0,84% de la masa total), los cohetes Saturno tenían una masa de 2.900 toneladas de las que sólo 47 toneladas (un 1,6% de la masa total) eran carga útil a la Luna.
Esta ineficiencia se debe a que se emplean motores químicos para transformar la energía química de los combustibles para elevar las cargas. Sin embargo, dado que el cohete se eleva junto con su combustible, buena parte de la energía química del combustible se emplea en elevar más combustible. A todo esto se suman las pérdidas en forma de calor de combustión.
Dado que el campo gravitatorio es conservativo, en un ascensor espacial se pretende emplear la energía cinética ganada por los elementos y cargas en su descenso para transformarla en energía potencial de los elementos y cargas enviadas al espacio. Sólo habría que insertar en el sistema la energía necesaria pera compensar las pérdidas de rozamiento y la necesaria para elevar la diferencia de masas descendentes y ascendentes (que podría ser ganancia si se trajese del espacio más masa de la que se envía).
La idea:
La paternidad de la idea corresponde a Yuri Artsutanov, un ingeniero de Leningrado que le dio el nombre de "funicular cósmico". Desconocedor de la idea de Artsutanov, John Isaacs y su equipo de La Jolla reinventaron la idea en 1966. Arthur C. Clarke mencionó la idea desde un punto de vista teórico en un discurso en 1967 y en una exposición ante un comité en 1975.
En 1988, Charles Sheffield escribiría una ampliación a su novela La telaraña entre los mundos (1979) en la que propone una segunda solución que no requiere de un equilibrio estático (anclaje y contrapeso). Esta nueva idea propone que grandes balas de metal sean disparadas desde la base del cable del ascensor (que ahora sería hueco) con velocidad suficiente para escapar de la gravedad terrestre.
Bobinas colocadas en el cable del ascensor frenarían las balas, que transferirían (por acción-reacción) su cantidad de movimiento al cable, manteniéndolo en pie. Las balas caerían de nuevo a la Tierra, siendo esta vez aceleradas al principio del viaje y frenadas al final, para recuperar su energía.
Posibilidades técnicas:
En la práctica, su relización es casi imposible hoy en día. La órbita geoestacionaria se encuentra a unos treinta y seis mil kilómetros de la superficie terrestre (cuarenta y dos mil kilómetros medidos a su centro), por lo que el cable debería tener una longitud de setenta y dos mil kilómetros. Esto puede reducirse utilizando un contrapeso (por ejemplo un pequeño asteroide), pero aún así, las tensiones a las que debe enfrentarse el conjunto son tremendas.
Se supone que una estructura de nanotubos de carbono podría soportarlo, pero la tecnología necesaria para acercar un asteroide a una órbita terrestre y fabricar un cable de nanotubos de semejantes dimensiones escapa a nuestras posibilidades actuales.
El ascensor espacial en la ciencia ficción:
El primer empleo de un ascensor espacial en una obra de ciencia ficción está disputado entre Arthur C. Clarke y Charles Sheffield.
El primero planteó el concepto en su novela Fuentes del paraíso (1978); el segundo menciona un ascensor espacial en su novela La telaraña entre los mundos (1979) que, pese a que fue terminada unos meses antes, no logró ser publicada hasta después de aparecer la novela de Clarke.
En la ciencia ficción el concepto del ascensor no siempre ha sido bien utilizado (desde el punto de vista de la ingeniería). Así, por ejemplo, en el cómic de Enki Bilal, El sueño del monstruo (1998), el autor describe un ascensor espacial que parece consistir en una cápsula personal que sube por el cable, del cual explicitamente se menciona que una vez tenso alcanzará una altura de treinta y seis mil metros. Obviamente, Bilal no tiene en cuenta que con esa longitud, el centro de masas del cable no alcanza la órbita geoestacionaria y la estructura caería a Tierra. En lo referente a las unidades, la equivocación entre metros y kilómetros sería algo también muy significativo que honestamente no sabemos si atribuir al autor o a sus traductores al español.
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