Ascensor espacial lunar inverso

Aquí hay una foto de la correa propuesta por Liftport.

Vaya 160 000 km más allá de EML1 y suelte una carga útil desde ese punto. Seguirá una trayectoria elíptica cuyo perigeo roza la órbita terrestre baja. Un encendido de 3 km/s en el perigeo circularizaría la órbita en LEO.

Haciendo una quemadura de 3 km/s desde LEO y obtendrás la misma elipse. En el apogeo de esta elipse, el cohete se mueve casi a la misma velocidad que la cuerda, por lo que se necesita poco delta V para el encuentro.

Vaya más lejos hacia la tierra desde ese punto y la cuerda se moverá más lentamente que los apogeos de las órbitas de transferencia desde LEO. Entonces, extienda más la correa y aumente el delta V para encontrarse con el pie.

El elevador ilustrado tiene una tensión lo suficientemente baja como para que se pueda usar Kevlar o algún otro material existente. Si se extiende hasta LEO, volveremos a necesitar tubos Bucky.

Voy a dar más detalles sobre las limitaciones de un ascensor lunar: cosas que se pueden hacer, pero que probablemente no se deberían hacer, en particular en el contexto de acercar el ascensor a LEO.

Dados los materiales suficientemente fuertes, no hay ninguna razón por la que un elevador lunar no pueda colgarse arbitrariamente cerca de la atmósfera de la Tierra; sin embargo, hay muy buenas razones por las que es posible que no desee hacer esto. El pie del ascensor siempre 'orbitará' la Tierra en el mismo tiempo que tarda la Luna en orbitar la Tierra, es decir, alrededor de 27 días. La Tierra gira en 24 horas, por lo que, en efecto, el pie del ascensor cuelga en el espacio y la Tierra gira debajo de él. Sin embargo, el delta-v requerido para alcanzar el pie del ascensor sería muy bajo, lo suficiente como para pasar por encima de la atmósfera y contrarrestar la velocidad de la rotación de la Tierra.

Sin embargo, si bien esto lo haría conveniente para viajar entre la Luna y la Tierra o viceversa (al menos para el transporte de mercancías, los rastreadores tardarían mucho en hacer el viaje), no hace que sea ni un poco más fácil obtener materiales de la Luna a LEO para la fabricación orbital. La razón es que la velocidad orbital en LEO es de alrededor de 7,7 km/s. El pie del ascensor, colgando en LEO, orbitando cada 27 días, viajaría a una velocidad majestuosa de 18 m/s. Esto significa que el delta-v desde el pie del ascensor colgando en LEO hasta la órbita en LEO sería de alrededor de 7,7 km/s. Compare esto con los números en la respuesta de HopDavid, donde dejar caer la carga útil desde más arriba requiere solo 3 km / s delta-v para circular la órbita (esto se debe a que la carga útil acumula la velocidad requerida a medida que cae libremente hacia la Tierra).

Además de ser poco práctico para insertar recursos en LEO, el elevador tiene otra gran desventaja: barrería las órbitas de los satélites de LEO a GEO. En realidad, el maldito ascensor permanece inmóvil, mientras los satélites pasan a toda velocidad (¡o entran en él!) a velocidades orbitales. También amenazaría cualquier ascensor espacial de la Tierra si alguna vez se construye uno. El espacio es bastante espacioso, por lo que no son cosas necesariamente insuperables, pero cada objeto adicional allá arriba complica el control del tráfico orbital, y un ascensor lunar sería mucho peor que uno terrestre, ya que el terrestre al menos viaja a velocidad orbital en GEO.

Entonces, si bien bajar el cable cerca de LEO haría posible viajar de forma económica desde la Tierra a la Luna debido a un bajo delta-v desde la superficie de la Tierra hasta el pie del elevador, las mismas velocidades bajas harían que sea muy poco práctico para construir, una amenaza para los satélites y requiere materiales mucho más fuertes debido a la gravedad a la que está sujeto.

La mayoría de las ventajas de un elevador lunar se logran con uno más corto, sin ninguno de estos peligros.

Como habrás descubierto, los ascensores espaciales son bidireccionales. Son útiles tanto para aterrizar como para despegar. Es solo que despegar es el problema más importante para los lugares en los que generalmente se proponen ascensores: puede frenar aerodinámicamente en cualquier cuerpo con una atmósfera.

El Elevador Espacial Lunar ideal y el Elevador Espacial Terrestre ideal en realidad tienen los extremos de sus elevadores increíblemente cerca, astronómicamente hablando cerca de la Tierra. La fuerza centrífuga al final de un elevador terrestre y la fuerza gravitacional al final de un elevador lunar en realidad hacen que la transición entre los dos puntos tenga un costo de energía efectivo cercano a cero. Entonces, aunque podríamos poner el Elevador Lunar bajo la tensión adicional necesaria para llevarlo a LEO, tiene más sentido simplemente, después de que haya un elevador Lunar, aprovechar la estación de picogravedad en L1 y crear nanotubos con precisión. para el ascensor de la Tierra.