¿Dónde podríamos construir un ascensor espacial hoy (2014)?

Tierra

Los nanotubos de carbono podrían soportar la enorme tensión de un elevador de tierra, pero hasta ahora solo se han fabricado longitudes cortas.

Sería un mega proyecto de ingeniería que eclipsaría los esfuerzos humanos anteriores. Un ascensor terrestre necesitaría extenderse al menos a una órbita geosíncrona a unos 36.000 km de altitud. Y a menos que hubiera un contrapeso verdaderamente enorme justo más allá de la geosincronía, tendría que extenderse mucho más allá de la órbita geosincrónica.

Un problema que no suele considerarse es el rendimiento . La masa de una cabina de ascensor aumenta la tensión, pero no la resistencia a la tracción, por lo que no podemos tener demasiadas cabinas de ascensor. ¿Y a qué velocidad viajarán los ascensores? Lo más probable es que necesiten su propia fuente de energía.

No sabemos la cantidad de ascensores ni sus velocidades, pero es posible que el pequeño rendimiento no sea suficiente para mantener el ascensor , y mucho menos para enviar a la humanidad al espacio.

Otro problema son los desechos orbitales. A una altitud de 300 kilómetros o más, el ascensor pasaría a través de una nube de escombros que se desplazaría a unos 8 km/s con respecto al ascensor.

Luna

Hay dos regiones casi estables que flotan sobre regiones fijas en la superficie de la luna. Tierra Luna Lagrange 1 y Tierra Luna Lagrange 2 (EML1 y 2). Estos se ciernen sobre los puntos cercanos y lejanos de la luna, respectivamente. Los ascensores de EML1 o EML2 soportarían mucho menos estrés que un ascensor terrestre; es posible fabricarlo con Kevlar en lugar de materiales exóticos como los nanotubos de carbono.

EML1 y 2 están a unos 60.000 km de la superficie de la luna. Tendría que ser incluso más largo que un ascensor terrestre. Entonces, el rendimiento también es un problema con un elevador lunar.

La densidad de escombros en el vecindario de un ascensor lunar es mucho menor que en la órbita terrestre baja. Por lo tanto, es mucho menos vulnerable que un elevador de tierra a colisiones aleatorias.

Fobos

Phobos tiene un pozo de gravedad diminuto y una alta velocidad angular (una revolución cada 7 horas, si no me falla la memoria). Al igual que nuestra luna, Fobos está bloqueada por mareas. Los puntos Mars Phobos L1 y L2 flotan a unos 3 kilómetros sobre la superficie de Phobos. Un ascensor que se extienda 10 o 20 kilómetros más allá de estos puntos es suficiente para mantener la tensión.

Una atadura desde el cráter Stickney hasta la atmósfera superior de Marte tendría unos 5600 km de longitud. El rendimiento es un problema mucho menor. El pie de sujeción se movería a unos 0,6 km/s con respecto a la superficie de Marte. Pequeños saltos suborbitales desde Marte serían suficientes para el encuentro a pie. Un módulo de aterrizaje liberado en la atmósfera de Marte a 0,6 km/s sufriría muchos menos problemas de entrada, descenso y aterrizaje que el módulo de aterrizaje típico de Marte que ingresa a 6 km/s.

Saliendo de Fobos: A 2500 kilómetros de distancia, la cuerda se mueve a la velocidad de escape de Marte. A 6200 kilómetros de distancia, esta cuerda se mueve lo suficientemente rápido como para una inserción transterrestre. A 8000 kilómetros de distancia, un ascensor Phobos se mueve lo suficientemente rápido para la inserción trans-Ceres.

Ceres y Vesta Ambos asteroides tienen pozos de gravedad poco profundos y giran mucho más rápido que la Tierra. Por lo tanto, los ascensores podrían ser mucho más cortos y soportar menos estrés.

Aquí hay un gráfico de mi página de ascensores espaciales :

La columna de altitud superior es la altura que tendría que tener el ascensor si no hubiera contrapeso para proporcionar tensión. La relación de conicidad es la relación entre el grosor de la correa en la órbita síncrona y el grosor de la correa en la superficie.

También está el concepto de rotovator. Es mucho más complicado de manejar porque en realidad está en órbita en lugar de atado, por lo que debe tener mucho cuidado con el balance de energía para evitar sacarlo de la órbita: si lanza 10 toneladas, también necesita aterrizar 10 toneladas (incluso si eso 10 toneladas no son más que escoria de alguna refinería en el espacio).

Sin embargo, los requisitos de resistencia son más bajos y también pueden hacer los que solo hacen una parte del trabajo. (Sin embargo, la ecuación del cohete todavía hace que esto sea muy valioso).

Toma un cable como lo harías con un ascensor, pero en lugar de anclarlo, lo pones en órbita y lo haces girar en dirección opuesta a su dirección orbital: el extremo más cercano al planeta se mueve mucho más lento que la velocidad orbital, el otro extremo se mueve mucho. más rápido. En uno de tamaño completo, la punta se moverá a velocidad orbital, en otras palabras, estacionaria con respecto al planeta. Podría sumergirse en la atmósfera superior (o acercarse a la superficie en un cuerpo sin aire) y una nave podría salir a su encuentro. (En realidad, podría funcionar mejor si se moviera a cientos de millas por hora para que un avión pudiera agarrarlo).