El ascensor espacial, tal como está concebido actualmente, es un largo “cable” que se extiende desde la superficie del planeta hasta el espacio. No escapa a la gravedad en ningún punto a lo largo de su longitud. A medida que asciendes, te alejas del centro del planeta y la magnitud de la fuerza gravitacional disminuye a medida que 1 sobre r al cuadrado donde r es la distancia desde el centro del planeta.
Creo que la pregunta se basa en la sensación de que una persona o un trozo de materia podría experimentar una totalidad de fuerzas en el camino, de modo que en algún momento parecería no tener peso y, por lo demás, experimentar un tirón por encima o por debajo de ese punto. hacia la superficie de abajo o un tirón lejos de ella. De hecho, eso es lo que sucedería y es fácil explicar por qué.
El cable del ascensor espacial vive en un marco de referencia giratorio y suponemos que la base del cable está en o muy cerca del plano ecuatorial. Ignorando las oscilaciones y otras excursiones del cable, en general, todos los puntos a lo largo del cable van en círculo a medida que el planeta gira sobre su eje para que permanezca por encima del mismo punto de superficie debajo. Para permanecer en ese círculo, la suma de la atracción gravitacional sobre la materia en ese punto, la fuerza centrífuga que se levanta en ese punto y la diferencia del vector en la tensión elástica entre el fondo y la parte superior de ese punto, todo esto, se equilibran a cero . Si eso no fuera cierto, cada punto se aceleraría lejos de su punto inmediato a lo largo del cable hacia un lugar más bajo o más alto. Las fuerzas centrífugas aumentan linealmente con la distancia desde el centro del planeta (es decir, proporcional a esa distancia r) al mismo tiempo que las fuerzas gravitacionales disminuyen como 1 sobre r al cuadrado.
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Como estoy limitando la discusión al caso en el que esas fuerzas están realmente en equilibrio, estoy ignorando las fuerzas de Coriolis que tiran perpendicularmente al cable que parece surgir como resultado de la velocidad vertical en el marco de referencia giratorio.
He explicado algo de esto en una respuesta anterior sobre si el elevador espacial tiene un punto de cero g en GEO, lo tiene. Yo proporcioné las fórmulas. Si tengo tiempo más tarde, insertaré los enlaces en esta respuesta.
Sobre todo lo que sucede es esto: un viajero que sube al elevador espacial no siente las fuerzas elásticas en el cable, que son enormes. Él siente el tira y afloja entre las fuerzas gravitacionales y centrífugas. El perfil de fuerza neta que sentiría al subir a velocidad constante estaría disminuyendo el “peso” hacia la superficie en el camino a GEO, la “ingravidez” en GEO y, por encima de GEO, un aumento creciente hacia arriba. En la parte superior (también conocido como ancla de ápice, también conocido como contrapeso) experimentaría el máximo tirón del planeta. En la parte superior, la fuerza de gravedad del planeta debajo sería relativamente débil, mientras que la fuerza centrífuga que tira hacia afuera sería muy fuerte. Si se separa del cable en la parte superior, sería arrojado al espacio en una trayectoria interplanetaria.
Comentario final
Veo que algunas personas han sido influenciadas para creer que habrá una estación espacial masiva en GEO cuando se construya el elevador espacial. Puede ser posible construir uno, pero no estabilizaría el elevador espacial (se dejaron razones complicadas para otro momento). No estoy descartando una estación GEO, pero su valor práctico puede ser fácil de exagerar. No es una parte necesaria del despliegue del ascensor espacial. Realmente es un gran gráfico de ciencia ficción y tal vez eso solo lo justifique como un medio para crear un apoyo popular para el proyecto. No es para mí decir que esto es una locura … Solo digo que tiene un valor práctico limitado. Una justificación práctica podría ser que serviría como un punto de redondeo para que los escaladores se realicen antes de entrar en configuraciones de ascenso y descenso de alguna manera coordinada. Definitivamente hay espacio para más imaginación en este sentido.
