¿Es posible construir un ascensor espacial?

El concepto de un “elevador espacial” no es nuevo, y ha sido explorado por investigadores privados y de la NASA. El diseño básico es el siguiente:
Un elevador espacial se concibe como un cable fijado al ecuador y que llega al espacio. Un contrapeso en el extremo superior mantiene el centro de masa muy por encima del nivel de la órbita geoestacionaria. Esto produce suficiente fuerza centrífuga hacia arriba de la rotación de la Tierra para contrarrestar completamente la gravedad hacia abajo, manteniendo el cable en posición vertical y tenso. Los escaladores llevan carga arriba y abajo del cable.

El diseño del cable requiere una fuerza increíble y ligereza. Uno de los mejores candidatos para el cable son los nanotubos de carbono.

El escalador puede ser accionado o trepar por fricción. Podría usar colectores solares para evitar transmitir energía a través del cable.

La razón principal para usar un elevador espacial es el costo reducido por envío y el tiempo reducido entre envíos. Los envíos podrían programarse casi tan rápido como el escalador podría hacer el viaje completo de arriba abajo.

Aquí hay una buena explicación de la tecnología:
Ascensor espacial
¡Subiendo! El elevador espacial puede viajar en diamantes – CNN.com
(ps diamantes son de carbono)

Potencialmente hay una manera de construir un elevador espacial con la tecnología y la ciencia de materiales de hoy

STTO
El primer paso es construir una sola etapa para orbitar. Muchos de los diseños de STTO requieren su lanzamiento al nivel del mar. Los cohetes funcionan mejor fuera de la atmósfera tanto por razones aerodinámicas como científicas. Diseñe / construya un vehículo reutilizable que se lance desde más de 100,000 pies. Al no tener que racionalizar el fuselaje, se puede obtener un M0 a MI más favorable. Diseñe también el vehículo con motores de cohete reiniciables. Un grupo de cinco motores puede mantener la carga gee al mínimo. La quema de los cinco motores solo se requiere en el despegue, una vez que se quema algo de combustible, apague el motor central, más adelante en el vuelo, reinicie el centro y apague dos motores, luego queme solo dos motores, luego queme solo uno. La secuencia de las quemaduras del motor da como resultado una menor carga gee y componentes más ligeros. El uso de un diseño de triple propulsor resulta en un motor de cohete más eficiente. En resumen, una sola etapa reutilizable para orbitar se puede diseñar y construir hoy. Los parámetros de diseño clave son: la relación de masa inicial a masa en órbita debe ser 10 y el Isp debe ser de 500 segundos,

Plataforma de lanzamiento de gran altitud
Es posible un híbrido de un cohete propulsado y más liviano que la plataforma aérea que sirve como plataforma de lanzamiento. Inicialmente, el STTO y la plataforma / plataforma de lanzamiento se llevarían a 100, 000 pies con globos. Luego suelte los globos y encienda los motores de plataforma / plataforma de lanzamiento (no los motores STTO) y suba hasta 120,000 pies y velocidad cero. Aquí es donde el STTO se lanzaría y viajaría a la órbita. La plataforma / plataforma de lanzamiento (que ahora no soporta el peso SSTO) retrocedería y regresaría a la superficie para repostar y prepararse para la próxima misión.

La plataforma de gran altitud de la próxima generación sería un sistema más liviano que el sistema aéreo. Las ataduras serían suspendidas por globos, donde la plataforma se mantiene en alto por una aeronave. Esto permite que el STTO vuele de regreso y aterrice en la plataforma de gran altitud para reabastecerse de combustible para una nueva misión, solo regresando a la superficie para mantenimiento.

La torre espacial inflable Thothx también se puede utilizar como plataforma de lanzamiento cerca del espacio. Esto puede resultar mejor que un sistema de aeronave atado.

Anillos orbitales
Un sistema de STTO y plataformas de gran altitud reducirá el costo del transporte de carga a la órbita, lo que permitirá la construcción de un elevador espacial en el futuro cercano. En la década de 1980, Paul Birch escribió un concepto de construcción de un ascensor espacial basado en anillos en órbita construidos con aluminio, acero y escoria.

Cuando los hilos de diamante están disponibles, entonces un elevador de tipo Artsutanov / Clark / Pearson / Edwards puede integrarse en un sistema de anillo orbital, para llevar cargas útiles a la órbita geosíncrona. Donde el anillo orbital cruza el ecuador, se puede agregar un elevador geosíncrono. El tiempo medio de los anillos orbitales puede llevar cargas útiles a órbita terrestre baja, más barato que los cohetes químicos.

Costo
La masa requerida para orbitar para el primer sistema de anillo orbital es de 2 x 10 ^ 10 kg. Un sistema STTO a gran escala debería poder funcionar a $ 100 por kg, por lo tanto, el costo del primer elevador espacial es de 2 billones de dólares. Como referencia, la luna costó 100 mil millones de dólares estadounidenses en 2010 dólares. El sistema de carreteras de Estados Unidos costó 400 mil millones en dólares de 2006. DOD gastará un billón de dólares para el programa F-35. Un elevador espacial permitirá la extracción del sistema solar y la construcción de satélites solares de energía limpia, eliminando la necesidad de combustibles fósiles, que bien valen la inversión.

Etapas de retorno
Aterrizaje de cohete reutilizable Fly-back épico de SpaceX (infografía)

Cohetes químicos de alta isp
Página en nasa.gov
https://en.wikipedia.org/wiki/Li

Plataformas cerca del espacio
http://sites.wff.nasa.gov/code82
Noticias – Tecnología Thoth

Anillos orbitales
Página en orionsarm.com

La ciencia de los materiales aún no está a la altura de la tarea. Una torre orbital geosíncrona genera tremenda en el punto de equilibrio. Incluso con un estrechamiento extremo en los extremos, ningún material tiene suficiente resistencia a la tracción para no separarse. Sin embargo, los nanotubos de carbono, los nanotubos de nitruro de boro y los hilos nano de diamante son nuevos candidatos prometedores. Así que estad atentos.

Pensé en esto mucho antes que nadie.
La idea era colocar un satélite pesado en órbita de sincronización geográfica y conectarle un cable. Luego construya un cable “jinete”.
El problema es que un satélite de sincronización geográfica tiene que estar a 22,000 millas de distancia.
Cualquier cable, torre o cualquier carretera de 22,000 millas de largo sería demasiado pesado y simplemente “tiraría” del satélite a la Tierra.
Un mejor método es construir naves espaciales con materiales de matriz de gravitón.

No tan lejos. No tenemos nada lo suficientemente fuerte.

Actualmente cuesta $ 10 mil la libra poner cosas en órbita. Si ese costo pudiera reducirse, todo tipo de utilización del espacio sería accesible para un segmento más grande de la población.

Quizás Marte sería un mejor candidato.

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