¿Sería práctico desde el punto de vista tecnológico y económico construir y operar un ascensor espacial que solo proporcionara transporte entre rutas orbitales más bajas y más altas?
Dicho mecanismo solo evitaría algunos de los problemas con un elevador de órbita de superficie fijo e introduciría otros problemas, como la necesidad de atracar con una plataforma que se mueve a una velocidad diferente a la velocidad orbital local.
¿Qué barreras tecnológicas debemos superar para construir un ascensor espacial?
¿Métodos de propulsión que no sean cohetes para salir de la atmósfera terrestre? ( La respuesta de SF menciona un "ascensor espacial parcial" que une una plataforma accesible a chorro con LEO).
En resumen, no. La razón es que la parte más difícil de llegar al espacio es llegar a la órbita terrestre baja. Como dice el refrán, una vez que hayas hecho eso, estás a medio camino de cualquier parte.
Sería difícil hacer que el ascensor permaneciera en lugares no anclados. Además, interferiría con la velocidad requerida para llegar a cada uno de estos lugares y, al final, no sería muy práctico.
Dado esto, lo más práctico que se podría hacer en este sentido sería construir una plataforma muy grande en la cima de una montaña, y elevar el objeto a la cima de la plataforma para lanzarlo. Eso da muy poco beneficio teórico, aunque reduce la resistencia al viento y demás.
Sin embargo, existe un sistema que podría ayudar una vez que haya obtenido la órbita, utilizando ataduras magnéticas. No me molestaré en explicar toda la física, pero lo señalaré a Space Tethers , que lo analiza más, y también proporcionaré un gráfico de su sitio web que lo demuestra más.
Práctico y útil, sí. ¿Económicamente viable o tecnológicamente posible? No estoy seguro.
Seguramente no requeriría tantos materiales tan increíblemente duraderos como el "ascensor completo". Los aviones propulsados por motores a reacción son mucho más baratos y fáciles de construir y operar que los vehículos propulsados por cohetes. Una vez en LEO, cualquier vehículo puede activar la propulsión de bajo empuje y baja energía como una vela solar y salir del pozo de gravedad de la Tierra a una fracción del costo de la propulsión a chorro correspondiente. Esencialmente, eso proporcionaría los beneficios del ascensor espacial en la parte del viaje donde sus beneficios son más importantes: entre la atmósfera (donde funcionan los motores a reacción) y el LEO (donde funcionan los motores orbitales). Actualmente, esa brecha se salta con propulsores de cohetes que son simplemente extremadamente costosos.
Tanto para los beneficios. Ahora para los problemas. Dejando a un lado los problemas de llevar varios cientos de kilómetros de una cuerda espacial a la órbita (hemos estado allí con el ascensor espacial clásico), tenemos un arrastre de aire real, y no hay un ancla que lo jale y proporcione energía, además cada vehículo que suba jalaría abajo. Esa cosa no se mantendría como un ascensor espacial clásico, requeriría su propia propulsión para mantenerse a flote. (OTOH, el combustible para dicha propulsión podría ser entregado por los mismos aviones, y podría ser cualquiera de los "motores orbitales", sin necesidad de los problemáticos cohetes). Habría todo el problema de acoplar la carga útil en la estratosfera a velocidades supersónicas. No estoy seguro acerca de la meteorología de la estratosfera, pero creo que podría ser problemático (aunque no peor que contra el ascensor espacial clásico). Y, obviamente, el costo de uso sería considerablemente más alto que el del elevador clásico que podría usar motores eléctricos eficientes para llevar la carga útil desde el suelo mucho más allá de la órbita geoestacionaria; mientras que los jets son mucho más baratos que los cohetes, los motores eléctricos dejan a los jets muy atrás en términos de energía. eficiencia = costo de operación.
Un problema más: la propulsión activa no puede fallar por períodos prolongados de tiempo. En el caso de un ascensor clásico, se quedaría allí completamente inerte sin problemas. En caso del parcial, caería. Si se necesitan reparaciones prolongadas, podría ser propulsado a una órbita más alta, tan alto como sea necesario, y reparado allí con el tiempo, pero las fallas inesperadas simplemente lo destruirían.
Esta es una idea muy práctica y útil. A menudo se le llama skyhook y el artículo de Wikipedia tiene mucha información útil y enlaces al respecto.
Probablemente, el rasgo más útil de un skyhook es su potencial para almacenar el impulso orbital a lo largo del tiempo a través de la propulsión eléctrica y transferirlo rápidamente a una nave espacial "enganchada", lo que reduce la necesidad de propulsor y su masa asociada.
Llegar a LEO es la parte más difícil de llegar al espacio y eso se aplica al combustible que necesita para ir más allá de LEO. Así que algo que podría reducir esto es muy valioso.
El mayor desafío aquí probablemente sea conectar un vehículo en una trayectoria suborbital hasta el final del skyhook. La cita no sería difícil, pero sospecho que solo tendrías una oportunidad.
geoffc