¿Se podría usar la tracción de un ascensor espacial para ayudar en el lanzamiento de un cohete?

Es teóricamente posible, pero ridículamente poco práctico y perdido el punto.

No me gusta decir que las cosas son imposibles, pero como menciona otra respuesta, los números involucrados son demasiado extremos.

No estará limitado por la velocidad del sonido con un contrapeso lo suficientemente grande, pero el tamaño del contrapeso, la altura a la que debe elevarse de manera estable y solo la ingeniería general descartan esto.

Pero, todo esto está perdiendo el punto. La parte más difícil de poner un cohete en órbita es acelerarlo horizontalmente , no verticalmente . Si comienza desde cero en LEO, aún necesitará un cohete casi del mismo tamaño para obtener la velocidad suficiente.

Si quieres escapar de la esfera de influencia de la Tierra, una catapulta-ascensor tiene un poco más de sentido, pero aún así tiene tanto sentido como una monumental catapulta tipo torre de Babel que lanza mil millones de dólares en una nave espacial para escapar. trayectoria podría sonar.

¿Estás pensando en una cuerda estabilizada verticalmente con gradiente de gravedad ?

A diferencia de una torre Clarke, el ascensor que se muestra en la imagen no se mueve un circuito por día sideral, sino que tiene un período orbital de 2,15 horas. El "centro" de la atadura está a unos 2070 km sobre la superficie de la tierra. No es realmente el centro de la correa, ya que la longitud por encima de la altitud de 2070 debe ser más larga para equilibrar la parte de abajo.

El pie de sujeción está a una altura de unos 200 km y se mueve a 5,4 km/s. La parte superior de la correa está a una altitud de 4265 km y se mueve a 8,6 km/s, que es la velocidad de escape a esa altitud.

Para encontrarse con el pie de sujeción se necesitaría menos delta V que para alcanzar la órbita.

Atrapar una nave suborbital en el pie de amarre resta impulso. Las capturas suborbitales repetidas eventualmente derribarían esta atadura. Pero hay maneras de restaurar el impulso.

Una forma sería hacer pasar una corriente a través de la correa a medida que atraviesa el campo magnético terrestre. Esto sería una atadura electrodinámica .

Otra forma de preservar el impulso de Tether es realizar capturas superorbitales y suborbitales. Las capturas superorbitales desde una órbita más alta (como desde la luna o un asteroide estacionado en la órbita lunar) aumentarían el impulso. Si las capturas superorbitales se equilibran con las capturas suborbitales, el impulso puede permanecer igual a lo largo del tiempo. Otras maniobras de cambio de impulso son la liberación de cargas útiles desde el pie de sujeción o desde la parte superior de la sujeción. Equilibrarlos también puede preservar el impulso.

Este ascensor no solo es mucho más corto que una Torre Clarke, sino que soporta mucho menos estrés. No se necesitan tubos Scrith o Bucky, Kevlar con una relación de conicidad de 5.2 podría hacer el trabajo.

Sin embargo, el encuentro con el pie de amarre a bajas altitudes sería muy difícil. En este hilo de NasaSpaceFlight , Jim explica algunas de las dificultades.

Además, la correa atraviesa el espacio con una densidad de desechos relativamente alta. Probablemente sería cortado.

Por desgracia, parece que tales ascensores no serían prácticos para mitigar los ~9 km/s necesarios para lograr LEO.

No.

Hay varios problemas aquí:

1. Si usa un contrapeso, la velocidad máxima que puede alcanzar en caída libre es Mach 1 o 300 m/s. La velocidad orbital es de alrededor de 7 km/s, por lo que ha reducido un poco el requisito de velocidad del cohete. Esto significa que el cohete aún pesa casi tanto como un cohete terrestre. Un cohete Soyuz pesa alrededor de 600 toneladas al despegar. Digamos que puedes ahorrar 100 toneladas. Eso todavía significa que tienes que levantar 500 toneladas, más varias veces eso para el contrapeso. Consulte esta pregunta relacionada y esta .
2. El contrapeso debe estar conectado al cohete por un cable. Si separas el cohete del ascensor espacial a una altura de 10 km, el cable tiene 10 km de largo. Eso es varias veces más que los ascensores más altos que se usan en la actualidad.
3. ¿Cómo se separa el cohete del ascensor espacial? El ascensor debe ser lo suficientemente fuerte para soportar el escape del cohete. Para los lanzamientos desde tierra, tiene cientos, si no miles de toneladas de hormigón y acero para la plataforma de lanzamiento, y cientos de toneladas de agua para reducir el daño causado a la plataforma. Todo esto tendría que ser acelerado junto con el cohete, y luego frenado hasta detenerse después de la separación.

En total, tendrías que construir una torre 10 veces más alta que el rascacielos más alto que se usa hoy en día, y construirla lo suficientemente fuerte como para cargar varios miles de toneladas en la parte superior.