¿Podemos hipotéticamente conectar la Luna y la Tierra a través de un cable?

SI,

Puede ser posible en el futuro y muchas organizaciones trabajando en ello.

cuando estaba buscando sobre este mismo tema, y ​​luego encontré la presentación en el recurso compartido de diapositivas de linkedin.

Debe leer es interesante.

Primero tenemos que saber sobre el concepto.

1.Concepto : – Los elevadores espaciales son estructuras teóricas increíblemente altas que se extienden más allá de la atmósfera terrestre para transportar satélites y transbordadores al espacio exterior con un costo mínimo y un impacto ambiental de los lanzamientos de cohetes.

2. ¿Cómo podría hacerse?

Un ascensor espacial hecho de cinta anclada a una plataforma marítima en alta mar. La cinta se estiraría hasta un pequeño contrapeso de aproximadamente 62,000 millas (100,000 km) en el espacio debido a la rotación de la tierra alrededor de su propio eje. Los levantadores mecánicos unidos a la cinta subirían la cinta, transportando carga y humanos al espacio utilizando diferentes mecanismos.

3. Componentes principales:

a) Cinta, b) Anclajes, c) Escaladores, y d) Potencia

a) Cinta (atadura)

  • Es un metal ligero, flexible y ultra fuerte que los robots pueden agarrar con sus peldaños de escalada.
  • Actúa como un riel guía para el escalador. Es una larga cinta de nanotubos de carbono que se enrollaría en un carrete que se lanzaría a la órbita.
  • Cuando la nave espacial que lleva el carrete alcanza una cierta altitud, tal vez la órbita terrestre baja, comenzará a desenrollarse, bajando la cinta a la Tierra.
  • Al mismo tiempo, el carrete continuaría moviéndose a una altitud más alta. Cuando la cinta se baja a la atmósfera de la Tierra, sería atrapada y luego bajada y anclada a una plataforma móvil en el océano.
  • El cable debe estar hecho de un material con una gran relación de resistencia a la tracción / densidad.

b) ancla

  • La estación de anclaje es una plataforma móvil, oceánica, idéntica a las utilizadas en la perforación petrolera.
  • El ancla se encuentra en el Pacífico ecuatorial oriental.
  • El clima y la movilidad son primarios

c) escaladores

  • Escaladores construidos con tecnología satelital actual.
  • Sistema de accionamiento construido con motores eléctricos de corriente continua.
  • El conjunto fotovoltaico (GaAs o Si) recibe energía de la Tierra.
  • Los escaladores de 7 toneladas transportan cargas útiles de 13 toneladas.
  • Los escaladores ascienden a 200 km / h.
  • Viaje de 8 días desde la Tierra a geosíncrono
  • altitud 200 escaladores iniciales solían construir cinta.

d) Propulsión de transmisión de energía

Varios métodos propuestos para llevar la energía al escalador son:

  • Transfiera la energía al escalador a través de la transferencia inalámbrica de energía mientras está escalando.
  • Transfiera la energía al escalador a través de alguna estructura material.
  • Almacene la energía en el escalador antes de que comience, requiere un
  • alta energía específica como la energía nuclear.
  • Energía solar: la potencia en comparación con el peso de los paneles limita la velocidad de ascenso.

EL SISTEMA DE ENERGÍA INALÁMBRICO IMPLICA:

• El levantador será alimentado por un sistema láser de electrones libres ubicado en o

cerca de la estación de anclaje

• Requiere instalaciones físicas en la transmisión y recepción.

puntos, y nada en el medio.

• El receptor se puede mover a una ubicación diferente, más cerca o más lejos

lejos, sin cambiar el costo del sistema.

El láser emitirá 2,4 megavatios de energía a las células fotovoltaicas, quizás hechas de arseniuro de galio (GaAs) unido al levantador,

• Luego convertirá esa energía en electricidad para ser utilizada por motores eléctricos convencionales de CC con imán de niobio

• En 2009, la NASA otorgó $ 900,000 a Laser Motive por su exitosa demostración de “transmisión de energía inalámbrica” ​​para elevadores espaciales.

Desafíos y soluciones.

  • Corrientes inducidas: milivatios y no es un problema
  • Oscilaciones inducidas: la frecuencia natural de 7 horas se acopla mal con la luna y el sol, amortiguación activa con ancla.
  • Radiación: los compuestos de fibra de carbono son buenos durante 1000 años en órbita terrestre (LDEF).
  • Oxígeno atómico: <25 micras Recubrimiento de níquel entre 60 y 800 km (LDEF).
  • Impacto ambiental: la descarga de ionosfera no es un problema.
  • Escaladores defectuosos: hasta 3000 km de carrete en el cable, más de 2600 km envían un escalador vacío para recuperar el primero.
  • Rayos, viento, nubes: evite mediante la selección adecuada de la ubicación del ancla.
  • Meteoritos: el diseño de la cinta permite una vida basada en la probabilidad de 200 años.
  • LEO: la evitación activa requiere movimiento cada 14 horas en promedio para evitar desechos de hasta 1 cm.
  • Peligros para la salud: bajo investigación, pero las pruebas iniciales indican un problema mínimo.
  • Cintas dañadas o cortadas: el daño colatoral es mínimo debido a la masa y la distribución.

El espacio es un 4-Dimensional y no hay ninguna ruta fija. Su mayor desafío para el ascensor espacial.

Por favor sugiera lo mismo.

Historia de los ascensores espaciales.

1960: Artsutanov, un científico ruso sugiere por primera vez el concepto en una revista.

1966-1975: En 1966, Isaacs, Vine, Bradner y Bachus reinventaron el concepto, nombrándolo “Sky-Hook”, y publicaron su análisis en la revista Science calculando detalles de lo que se requeriría.

1979: Authur Clarke, en Fountains of Paradise describe el concepto.

1999: la NASA realiza su primer taller sobre ascensores espaciales después del descubrimiento de nanotubos de carbono.

2001: Bradley Edwards recibe fondos de NAIC para la maqueta del ascensor espacial Fase I

2005: LiftPort Group anunció que construirá una planta de fabricación de nanotubos de carbono en Millville, Nueva Jersey,

2011: Google reveló que estaba trabajando en planes para un ascensor espacial en su reservado Google X Lab.

2006: LiftPort Group anunció que habían probado una milla de “correa de ascensor espacial” hecha de cuerdas de compuesto de fibra de carbono y cinta de fibra de vidrio de 5 cm (2 pulgadas) de ancho y 1 mm (aproximadamente 13 hojas de papel) de grosor, levantadas con globos

2012: Obayashi Corporation anunció que para 2050 podría construir un ascensor espacial utilizando tecnología de nanotubos de carbono.

Un A2A, y una pregunta muy interesante, así que me he tomado mi tiempo para responderla.
Además, la respuesta de Craig McClarren es realmente detallada, solo elaborando al respecto.

Probablemente debería descartar una nota antes de comenzar la respuesta

NOTA: No es posible realizar la tarea mencionada anteriormente, con las tecnologías actuales (y supongo que las tecnologías futuras también)

Bien, así que ahora tenemos esa parte clara, extendamos nuestra imaginación dentro de los límites lógicos y veamos qué sucede.

Suposiciones

  • La Tierra y la Luna son esferas perfectas (en caso de que alguien se pregunte … no son esferas perfectas, hay muy buenas respuestas que explican esto en quora, ¿por qué el planeta Tierra no es una esfera perfecta?)
  • Tenemos suficiente material de investigación en la superficie de la luna para construir estructuras robustas allí, como construir nuestro mega arnés.
  • Tenemos cables ligeros y extremadamente fuertes, que son resistentes a las fluctuaciones extremas de temperatura.
  • El material del cable tiene una elasticidad que le permite estirarse.

RESPONDER:

Primer problema: el cable se enrollará alrededor de la tierra a medida que gira

El problema de que la tierra no esté bloqueada por la marea a la luna, y que el cable se rompa o junte la tierra y la luna, podría resolverse conectando los cables entre los polos (geográficos) de los dos cuerpos (ya que estamos poniendo todo el esfuerzo de ir a la luna, también podríamos ir al norte o al polo sur y construir el anclaje para el cable allí)

En cuanto a por qué estamos conectando los polos de ambos cuerpos, es porque un objeto que gira alrededor de un eje tiene solo 2 puntos estacionarios, los puntos donde el eje se cruza con la superficie de la esfera. Entonces, aunque la tierra girara, el cable no se enrollaría alrededor de la tierra.

(Esta imagen podría ayudarlo a entender lo que estoy diciendo, el cable estaría anclado en el polo norte de la Tierra y se conectaría al polo norte de la luna)

¿Y por qué el polo de la luna? Podríamos construir el anclaje en cualquier punto de la superficie de la luna que esté frente a la tierra, ya que la luna está bloqueada por la marea, pero la distancia más corta entre los polos.

Así que ahora tenemos un firme apoyo para el cable en el polo norte (no queremos dañar a los pingüinos) de la tierra.

(Me gustaría imaginar que los soportes se verían así.
Esta es la sección transversal del arnés del puente Akashi Kaikyo, que es el puente colgante más largo del mundo, cada hexágono tiene 127 hilos de acero y hay 290 de esos hexágonos … lea sobre esto aquí si lo desea: el puente colgante más largo del mundo se abre en japón )

(y así es como podría verse el anclaje después de que termine la construcción …)

Ahora necesitamos construir un arnés similar en la luna, pero modificarlo en consecuencia considerando la superficie de la luna y la diferencia de gravedad.

Segundo problema: la inclinación en el eje de la tierra

La inclinación en el eje de la tierra simplemente arruina todo (bueno, no realmente, de lo contrario no tendríamos las estaciones, sino para construir el cable …).

¿Por qué? Como la tierra no está bloqueada por la marea a la luna, así cuando la luna se mueve al otro lado de la tierra, así en comparación con la primera imagen (los ángulos no están a escala),

la distancia entre los polos de la tierra y la luna aumenta, por lo tanto, nuestro cable se rompería y, por lo tanto, mencioné la necesidad de un cable elástico en los supuestos …

Problema 3: gravedad

El único punto que me está molestando por encima de todo lo demás es la gravedad …
En las proximidades de la tierra, es la gravedad de la tierra la que domina, por lo que nuestro cable, por muy liviano que sea, sería muy largo, y esto llevaría al cable a colapsarse sobre la tierra después de un tiempo … No puedo descubra cualquier solución viable para esto, pero dado que toda esta respuesta es ficticia, las sugerencias son bienvenidas.

Problema 4: llevar el cable a la luna

Ahora esta parte tendrá una solución muy futurista. O conectamos el otro extremo del cable al extremo de un cohete o una enorme pistola lyle con un módulo de puntería súper precisa.

(Una pistola lyle, que dispara un proyectil unido a una cuerda)

A2A. Esta sería una idea bastante asombrosa SI la Tierra y la Luna estuvieran unidas mutuamente y la luna estuviera en una órbita geoestacionaria alrededor de la Tierra. Tampoco el caso.

Ahora, la luna está bloqueada por la marea a la Tierra, pero la Tierra no está bloqueada por la marea a la luna. Es decir, la misma cara de la luna siempre está mirando a la Tierra, pero lo contrario no es cierto: no hay una sola cara de la Tierra que esté mirando a la luna (es por eso que la luna sale y se pone cada noche y por qué es visible casi todas las noches en todas partes del planeta).

Digamos que conectamos un cable a la Tierra en algún lugar a lo largo de nuestro ecuador y a la luna en algún lugar a lo largo de su ecuador. Después de aproximadamente 25 horas (un poco más de un día de 24 horas que representa el movimiento de la luna en órbita alrededor de la Tierra, algo que requiere ~ 27 días), ese cable se habría enrollado alrededor de la Tierra una vez. Estas serían noticias terribles para el cable o terribles para la Tierra y la Luna, dependiendo de qué tan fuerte fuera ese cable. Si el cable fuera infinitamente fuerte, la Tierra y la Luna se unirían en aproximadamente 239 horas suponiendo que no hubiera cambios en la rotación (los números no tienen en cuenta la inclinación axial, no toquen).

Quien conectara la Tierra y la Luna estaría en muchos problemas durante unas 239 horas antes de que todos muriéramos.

Que pregunta….
En mi opinión, esto no es posible en ninguna condición.
Explicación:
Como la tierra no gira alrededor de un eje perpendicular a su plano orbital, el eje mantiene cambios cada vez durante todo el año; lo mismo para la luna.
Ambas lanzas están en movimiento giratorio, por eso para proteger la deformación del cable alrededor de las lanzas, tenemos que construir una pista gigante para transportar conexiones a ambos lados de las lanzas; Es difícil escribir la tierra y la luna cada vez.

Caso supuesto:
– Las lanzas se mueven junto con un eje constante.
– Tenemos mucho dinero y espacio.
Solo necesitamos una pista para llevar la conexión entre las lanzas.

Caso real:
– El eje de las lanzas sigue cambiando.
– No tenemos suficiente dinero y espacio.
Ahora necesitamos evacuar a todos los países de esta inclinación de 23.44 grados solo para montar pistas para cable; Como la luna no está en órbita geoestacionaria alrededor de la tierra, es por eso que ambas lanzas no giran con la misma velocidad.

Durante algunos días durante todo el año tendremos menos distancia entre las lanzas; para restringir esto tenemos que hacer arreglos para esto en el espacio. Esto suena loco. (No sé cómo se me ocurre esto)
Algo como esto…….
Y todo después de esto …
Tenemos que encontrar nuevas formas de:
– Resistencias de cable
El cable no debe contener material conductor ya que las tierras magnéticas se han creado creando una corriente significativa en él. esto romperá o quemará el cable. El experimento de Space Tether
– Metal más duro que el hierro y el acero. para soportar fuerzas en alambre.

Vamos a conectar WiFi ……

el cable no se enrollaría al menos

Esta es la “idea”, podemos usar cualquier otro mecanismo

(ver Levitación magnética, Hyper-loop, Land speed record)

Problema

  • La Tierra se mueve a una velocidad de 1000 mph , tenemos que construir algo que tenga menos fricción. (de nuevo, la velocidad de la Tierra es de 1000 mph en el ecuador si viajamos hacia el norte o hacia el sur, la velocidad se reduce )

No es un problema

  • La rotación de la Tierra es en la misma dirección en que la luna gira alrededor de la Tierra.

Entonces es un lugar posible

Dado que ambos cuerpos se mueven, la tensión a lo largo del cable será enorme. Y probablemente el cable se retorcerá y rodará hacia la tierra, causando peligros.
aún teóricamente es posible usar nano tubos de carbono que no se rompen durante las aplicaciones de alta tensión. También la escalera espacial es de un posible pensamiento. Podemos construir una escalera apuntando hacia el cielo con el otro extremo abierto. Debido a la fuerza centrífuga de la tierra, la escalera se detendría. Simplemente podemos subirlo e ir al espacio.

Esta es una gran pregunta realmente.
Solo desearía que fuera posible, y tal vez lo sea, pero la idea enfrenta muchos problemas. Estoy realmente impresionado con cómo Craig McClarren explica todo, pero me gustaría agregar algunos puntos aquí:

  • El cable debe ser excesivamente largo, lo cual es bastante difícil.
  • Considerando el rango de temperaturas que prevalece en el espacio exterior, fuera de la Tierra, necesitaríamos un cable que sea extremadamente resistente a las temperaturas. No debe arder debido a las altas temperaturas ni debe congelarse, volverse quebradizo y romperse en las temperaturas extremadamente bajas.
  • Debe tener una alta resistencia para que no se vea afectado por objetos extraterrestres u objetos que se encuentran en el espacio exterior como meteoritos, rocas, etc.

Eso es todo lo que se me ocurre ahora, además de las razones que explica Craig. ¡Realmente lo explicó terriblemente!

Lmao Bien, estás diciendo que tenemos muchos recursos. Pero, en aras de la discusión, vamos con recursos “ilimitados”. Y usted sostiene, en este escenario, que todos están a bordo y contribuyen a la construcción, bien con el uso de su propiedad para cualquier construcción que se requiera.
Necesitarás muchísimo más que eso.
Necesitará una sustancia capaz de manejar la tensión física, de la flexibilidad sin precedentes en el ámbito de la ciencia de los materiales, y de un universo donde nuestras leyes de física no se apliquen.
Esto ni siquiera tiene en cuenta CÓMO conectas las dos esferas, cuya mecánica orbital requeriría magia negra Y los poderes de DIOS para permitir cualquier tipo de conexión.
Y por el amor de DIOS, ¿POR QUÉ? ¿Estamos usando esto para transportar hombres y materiales para extraer la Luna? ¿Estamos construyendo una red de recolección de energía para la recolección y transmisión de energía solar? ¿Es una cosa turística? Todos los escenarios posibles tendrán que ser tomados en cuenta en el diseño y construcción de este “cable” brobdinagiano que usted propone. ¡Y será ENORME!
¿Lo construimos aquí y lo llevamos a la Luna? ¿Lo construimos desde la Tierra hacia afuera? ¿Comenzamos en ambos cuerpos y lo construimos para encontrarnos en el medio? ¡Ninguno de estos es remotamente posible!
Incluso dado que la Luna está bloqueada por la marea a la Tierra, la Tierra NO está bloqueada por la marea a la Luna. Y esto no está considerando que “bloqueado por la marea” no significa estacionario. Si observa una colección de imágenes fijas en el lapso de tiempo del día a día, verá que la Luna se tambalea mientras nos orbita. Ese movimiento solo impediría cualquier intento de conectar a los dos.
Y solo para tocar un tema que aún no he mencionado. ¿Cómo vas a lidiar con el momento angular de la estupenda masa del cable? Incluso teniendo en cuenta que podríamos llevar la cosa al espacio … en el mejor de los casos, terminaríamos envueltos alrededor de nuestro ecuador, aplastando todo lo que tuvo la desgracia de estar debajo de él cuando cayó como un meteorito interminable en los océanos y aterrizó debajo eso. Y no solo daría la vuelta a la Tierra una vez que destruyera todo dentro y cerca de su diámetro, sino que (aproximadamente) 240,000 millas de longitud, ¡continuaría cayendo y destruyendo mientras nos envolvía CINCO VECES!
Sigamos enviando cohetes, ¿de acuerdo?

Bueno, la respuesta simple es no, probablemente no …
Pero podríamos construir un ascensor que subiría a una estación espacial. En realidad, eso es bastante bueno, porque tomar un transbordador en órbita requiere MUCHA menos potencia que levantarlo del suelo. (En realidad, dudo que tengamos los medios en este momento para enviar a alguien a la Luna usando la forma convencional …)
Entonces, imagine usar un elevador para levantar todos los componentes en órbita y luego ensamblar el transbordador. Eso haría que ir a la Luna fuera mucho más fácil, así como regresar, ya que la gravedad de la Luna no es un problema …

Bueno, voy a suponer que la estructura no tiene suficiente masa para contribuir significativamente a la gravedad, por lo que es solo la luna, la tierra y una línea de unión entre ellos. La respuesta es que va a perforar más profundamente en la luna y la tierra, o romperá las monturas en un extremo u otro, ya que la luna y la tierra no tienen una distancia constante entre ellas, e incluso si la estructura es irrompible, los puntos de montaje en la luna y la tierra no lo son.

Y, por supuesto, tendría que ser polar en la tierra, ya que de lo contrario no podría rotar … Quiero decir, si fuera infinitamente elástico e irrompible y lo unieras en el ecuador, entonces se envolvería lentamente alrededor del ecuador mientras la luna orbitaba, como una enorme banda de goma.

De cualquier manera que lo mire, no va a terminar bien, especialmente porque la luna no está en órbita geosíncrona con la tierra, como lo estaría una estación de elevadores espaciales.

El sistema Tierra – Luna no es un sistema rígido, pero tiene una dinámica interna que hace que la conexión de estos dos cuerpos por cable sea completamente irrealista debido a sus grandes masas y las limitaciones tecnológicas de la fuerza del cable.

Por supuesto. Ya existe en las fuerzas centrífugas / centrípetas que unen los 2 cuerpos celestes.

Nuestra vista está extremadamente limitada por nuestra sensibilidad muy limitada al llamado “espectro de luz visible” pero, sin embargo, hay otras formas de detectar esta conexión existente.

Una vez detectado y definido, desarrolle la óptica para verlo. (podría utilizar energía, magnética, gravitación o cualquier otra propiedad de este cordón umbilical cósmico que nos une).

No, está en órbita y el cable se rompería. Solo sería posible si la Tierra siempre presentara la misma cara a la luna.

Sería posible entre Plutón y Caronte, ya que son mucho más cercanos en tamaño y ambos están bloqueados por mareas.

No estoy seguro de por qué alguien se molestaría. Un elevador espacial para la Tierra sería un avance maravilloso. Posiblemente otro para la luna, pero los dos se moverían por separado.

No, los caminos que toman mientras orbitan no permitirían que el cable terminara envolviendo la tierra … O tendríamos que hacer una silla de montar y vías de tren para evitar que lo haga.

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