¿Hay algún proyecto activo o reciente que investigue ganchos celestiales para elevación orbital?

Que yo sepa, se ha hecho muy poco en el siglo XXI.

Aquí hay una subsección de una página sobre ascensores espaciales y ataduras orbitales que enumera las misiones de ataduras. Los dos últimos párrafos son desalentadores:

Tethers Unlimited realizó una demostración de conexión denominada "Multi-Application Survivable Tether (MAST)" como parte de un conjunto de una pequeña nave espacial lanzada por un impulsor ruso Dnepr en 2007. MAST se basó en tres "CubeSats", que son pequeños estandarizados satélites en forma de cubos de 10 centímetros de lado, destinados a proporcionar acceso al espacio a bajo costo. MAST consistía en una cuerda de 1 kilómetro de largo, hecha de tres hilos trenzados, con un CubeSat en cada extremo y un tercer CubeSat, llamado "Gadget", que se movía hacia arriba y hacia abajo para inspeccionarlo. Los tres satélites estaban equipados con receptores GPS para el seguimiento. El sistema no se implementó correctamente.

Desde MAST, se han realizado varios experimentos adicionales con ataduras espaciales, incluidos varios CubeSats, ninguno de los cuales resultó más exitoso que MAST, y que no es necesario discutir más aquí. La actividad en las ataduras espaciales está efectivamente estancada. Con suerte, las cosas mejorarán en el futuro.

Hay una misión propuesta de la NASA a Fobos que colgaría una cuerda desde la región Mars Phobos L1 hasta justo por encima de la superficie de Phobos. Estoy entusiasmado con esta propuesta, ya que las ataduras de la luna marciana son algunos de mis sueños favoritos. Vea las piezas que he escrito: Phobos, Canal de Panamá del sistema solar interior , Upper Phobos tether y Deimos tether . PHLOTE podría ser un precursor de la infraestructura que me gusta imaginar. Sin embargo, este es otro proyecto que aún no ha superado la fase de Power Point (al momento de escribir este artículo).

Me complació ver un video reciente de Kurzgesagt sobre ganchos de cielo . Este canal de Youtube tiene 10,2 millones de suscriptores, por lo que ha generado más interés público en las ataduras orbitales. En general, el sonido del video es bonito, pero ha llevado a algunas personas a preguntarse "si los ganchos del cielo son tan buenos, ¿por qué no se están desarrollando?" Miraré algunos de los obstáculos.

Kurzgesagt señala correctamente que, dado el tráfico bidireccional, una atadura orbital puede intercambiar impulso ascendente con impulso descendente y, por lo tanto, mantener su órbita con muy poca masa de reacción (también conocida como propulsor). Lo que de hecho mitigaría algunos de los difíciles desafíos de ingeniería impuestos por la ecuación del cohete y los grandes presupuestos delta V. Sin embargo, esto presupone tráfico en dos sentidos. En este momento, solo enviamos cosas en una dirección: hacia arriba. Para intercambiar impulso necesitaríamos importar masa desde órbitas más altas. Hay posibles fuentes para este impulso ascendente: propulsor y otros productos extraídos de la luna o de asteroides cercanos a la tierra. Sin embargo, en este momento estas fuentes de impulso ascendente no existen. Hasta que lo hagan, cada carga útil enviada se restará del impulso orbital de la correa, una pérdida que debe restaurarse con la masa de reacción.

Otro obstáculo es la necesidad de una masa de anclaje muy importante. Si la masa del gancho del cielo está en el mismo parque de bolas que la masa de la carga útil, una sola captura lo arrastraría hacia la atmósfera superior. En el artículo HASTOL de Zubrin, sugiere que la masa del gancho del cielo excede la masa de la carga útil por un factor de 200. Para acomodar un satélite de comunicaciones de 500 kilogramos, necesitaría un gancho del cielo de aproximadamente el doble de la masa de la Estación Espacial Internacional.

Después de que Musk aterrizó con éxito un Booster en una plataforma oceánica, Carmack tuiteó que podía manejar una cita con un rotovator . Musk estuvo de acuerdo, pero con la advertencia: "Tal vez como una optimización futura. Solo importaría si fuera extremadamente grande". Creo que Musk se refería a la necesidad de un rotovator de una gran masa de anclaje.

Otro obstáculo es la necesidad de ingeniería de prueba y error. Piense en una cuerda como un carrete de pesca gigante. Cuando estaba aprendiendo a pescar, pasaba más tiempo desenredando mi carrete que pescando. Y con frecuencia rompía mi línea. Creo que los ingenieros de tether se enfrentarán a una curva de aprendizaje similar. Si observa la lista de Tarokt de misiones de conexión, verá una serie de misiones que no se implementaron. Sospecho que enrollar y desenrollar líneas robóticamente es difícil.

Kurzgesagt parece imaginar un rotovator LEO lanzando cargas útiles en órbitas interplanetarias. Este es un aspecto del video que creo que no es realista. Al igual que la ecuación del cohete, las ecuaciones de Moravec y Pearson son exponenciales. La masa de la atadura aumenta exponencialmente a medida que crece el presupuesto delta V. Un rotovator LEO capaz de alcanzar 3 o 4 km/s delta V es terriblemente poco práctico. Mucho más factible es un sistema de 3 ataduras , cada una impartiendo 1 km/s delta V. Las ataduras intercambiarían cargas útiles a través de ZRVTO (Zero Relative Velocity Transfer Orbits). Para la masa de anclaje, la atadura justo por encima de la órbita geosincrónica podría recolectar satélites muertos en órbitas de cementerio justo por encima de la geosincronía. Hay aproximadamente 670 toneladas de satélites muertos en órbitas casi ecuatoriales a esta altitud .