¿Sería posible suspender un ascensor espacial en la estratosfera?

La órbita terrestre baja es un mal lugar para un ascensor. Los satélites y los escombros densos hacen probable un impacto. La atadura probablemente se cortaría con demasiada frecuencia para conferir un rendimiento superior a la inversión.

UN CUENTO DE DOS LUNAS

Una serie de ascensores orbitales podría valer la pena. Aquí hay un diagrama de posibles ascensores de las lunas marcianas Fobos y Deimos:

Lanzar una carga útil desde la parte superior de la correa Phobos de 937 km la arrojará a una elipse cuyo apoaerion coincide con el pie de la correa Deimos de 2942 km. La velocidad de la carga útil en apoaerion coincide con la velocidad del pie del elevador Deimos.

Yendo en la otra dirección, dejando caer una carga útil desde el pie del elevador Deimos enviará una carga útil a la parte superior del elevador Phobos. Una vez más, la velocidad perierion de la elipse coincide con la velocidad de la parte superior del ascensor de Phobos.

Por lo tanto, las dos lunas podrían intercambiar pasajeros y carga utilizando prácticamente ningún propulsor.

ASCENSORES ORBITALES TERRESTRES

¿Podríamos hacer un relevo similar en la vecindad de la tierra?

Hay algunos problemas. Con la masa de 1,07e16 kilogramos de Fobos y la masa de 1,5e15 kilogramos de Deimos, las lunas son enormes bancos de impulso. Podrían atrapar y lanzar cargas útiles durante milenios con muy poco efecto en sus órbitas.

Los ascensores terrestres no disfrutarían de una masa de anclaje tan grande. Si un ascensor de 20 toneladas imparte un delta V de 1 km/s a una carga útil de 10 toneladas, el ascensor sufrirá un cambio de velocidad de 0,5 km/s.

Para tener ataduras cuyas órbitas no sean destruidas por una captura o un lanzamiento, es deseable tener una masa de anclaje que exceda en gran medida la masa de la carga útil.

He imaginado 3 ataduras verticales en el vecindario de la tierra :

Para el Super Geosynchronous Tether existe una posible fuente de masa de anclaje: los muertos se sientan en una órbita de cementerio justo por encima de la órbita geosincrónica. Para las otras ataduras sería muy difícil obtener una masa de anclaje sustancial.

Si el elevador es lo suficientemente masivo como para que unas pocas capturas o lanzamientos no destruyan su órbita, puede ser un corredor de intercambio de impulso. Atrapar cargas útiles desde arriba o dejarlas caer en órbitas más bajas aumentará el impulso. Atrapar cargas útiles desde abajo o lanzarlas a órbitas más altas reducirá el impulso. Al equilibrar las acciones de aumento de impulso con las maniobras de reducción de impulso, la órbita del elevador se puede preservar sin el uso de propulsor.

O si es necesario cambiar el impulso con el uso de propulsores, los motores iónicos como los propulsores Hall son una opción. Una velocidad de escape de xenón de 30 km/s es casi 10 veces mejor que la de los propulsores químicos. Y si las capturas y los lanzamientos del elevador están separados por semanas o meses, hay tiempo para que los motores de iones de bajo empuje acumulen impulso. Los ascensores son una forma de tener su ISP de motor de iones y comer pastel de Oberth también.

RESUMEN

Creo que los ascensores orbitales son factibles y valen la pena. Sin embargo, requerirían una inversión inicial sustancial.