¿Qué estructuras orbitales podrían levantarse alrededor de la luna de un gigante gaseoso?

Ascensor espacial

Para aprovechar la rotación del planeta, la base del ascensor espacial debe colocarse en o cerca del ecuador del planeta.

Altitud geoestacionaria (altura de desembarco del cable) =$^3\sqrt{{GM}\over{\omega^2}}$

= 48.938 km alrededor de un mundo del 70% de la masa de la Tierra, con un día de 36 horas.

La parte superior del ascensor depende de muchas decisiones de diseño. En la mayor parte de la literatura que he visto,$r_{end}$está entre 2x y 4x$r_1$Por lo tanto, la parte superior del ascensor está entre 96 mil y 200 mil kilómetros.

Interferencia:

Cualquier cosa con una órbita de precesión <$r_{end}$eventualmente se convertirá en un peligro de colisión. Sin embargo, siempre que se trate de embarcaciones controladas, puede planificar con anticipación y ajustar su ruta para evitar el cable.

Habrá un "control de tráfico aéreo" continuo alrededor del cable para monitorear los peligros.

Factibilidad:

La tensión en el cable del elevador (si está hecho de Zylon a una densidad de 1700 kg/m^3) está en el vecindario de 100 a 400 gigaPascales (GPa). Actualmente, los materiales más fuertes disponibles industrialmente son mucho más débiles que eso (Zylon en sí mismo es de aproximadamente 6 GPa)

anillo orbital

Un anillo planetario da una vuelta completa alrededor del planeta a baja altura (normalmente menos de 100 km). Es, por definición, estacionario en relación con el suelo. En la mayoría de los diseños, el anillo se mantiene en su lugar mediante ataduras que mantienen el anillo centrado alrededor del planeta.

Debido a que el anillo es estacionario, se puede planificar de antemano que la trayectoria del anillo orbital no interfiera con el ascensor espacial. El anillo orbital no tiene que estar colocado en el ecuador, pero debe tener el planeta en su centro (por lo que no hay un anillo polar desplazado a 70 grados de latitud norte)

Factibilidad:

La resistencia a la compresión requerida para esta construcción es comparable a la del ascensor espacial en el rango de unos pocos cientos de gigaPascales (~ 587 GPa para un anillo de acero).

Esto todavía está más allá del rango de los materiales actualmente conocidos por unos pocos órdenes de magnitud.

Gancho del cielo

Un skyhook es una estación espacial pesada (tal vez un asteroide movido a su posición), que sube y baja un cable al que los operadores terrestres pueden conectar una carga en varios puntos de la superficie del planeta donde sobrevuela la estación espacial.

Alternativamente, el skyhook se puede diseñar para que las cargas se enganchen en el aire. El skyhook luego elevará la carga aerotransportada a la órbita.

Se requiere mucha energía para mantener la estación en su lugar, pero se ha demostrado que el skyhook es posible con la tecnología existente o casi existente. Ha habido algunos diseños que demuestran la viabilidad y los materiales utilizados.

Interferencia:

Si la órbita de la estación sufre una precesión, un gancho en el cielo se convertirá en un peligro predecible para un ascensor espacial. El ascensor se puede evitar corrigiendo la posición de la estación pesada. Y la frecuencia con la que surge el problema se puede determinar seleccionando una órbita que rara vez o nunca se cruza con el ascensor.

Un skyhook básicamente hace lo que hace un anillo orbital o un ascensor espacial, pero a un costo operativo mucho más alto. Me imagino que los ganchos del cielo serían una tecnología heredada en cualquier civilización que tenga ascensores espaciales/anillos orbitales.

Skyhooks aún podría encajar en un nicho para cargas peligrosas que no desea en el anillo/elevador orbital. O cargas privadas que le gustaría que fueran recogidas donde se encuentra, en lugar de transportar la carga a una estación terrestre de anillo/ascensor.