Ascensor espacial entre cuerpos doblemente bloqueados por mareas

Un esquema para construir ascensores es partir de una masa de anclaje en órbita síncrona y extender las ataduras hacia arriba y hacia abajo. La cuerda de arriba tirará de la masa del ancla hacia arriba y la cuerda de abajo tirará de la masa hacia abajo. Se tiene cuidado de equilibrar los dos y seguir construyendo hasta que la cuerda llegue a la superficie del planeta.

La órbita síncrona de la tierra es de unos 36.000 kilómetros sobre la superficie terrestre. La órbita síncrona de Marte está a unos 17.000 kilómetros sobre la superficie de Marte.

Una luna bloqueada por la marea no tiene una órbita síncrona como la tienen la Tierra y Marte. Sin embargo, hay dos regiones estables que flotan en el mismo lugar visto desde la superficie de la luna bloqueada por la marea: Lagrange 1 y Lagrange 2 . Y de hecho hay propuestas para construir ascensores lunares a partir de tierra-luna lagrange 1 o tierra-luna lagrange 2.

Plutón-Caronte L1 es un punto donde se anulan 3 aceleraciones: la gravedad de Plutón, la llamada aceleración centrífuga, y la gravedad de Caronte. Como la atadura se extiende en ambas direcciones, sería un acto de equilibrio evitar que un lado domine al otro. Se necesitaría algo de mantenimiento de la estación para mantener el ascensor equilibrado a medida que las ataduras se alejan de L1.

La cuerda llega a Caronte después de desplegar 4569 km desde L1. Para equilibrar esto, se necesita una longitud de 8612 km en el lado de Plutón de L1.

¿Se puede mantener el equilibrio mientras se despliega la correa ~8600 km en un lado y ~4600 km en el otro? Yo creo que puede Una vez que el ascensor está anclado a Caronte, la atracción del tirón de Plutón puede superar las otras aceleraciones. De hecho, esta es una buena idea para mantener la tensión.

Una órbita elíptica haría que la longitud del ascensor variara. Según un artículo de Tholen y Buie de 2012 , la órbita de Caronte es circular . En 1997, Tholen y Buie habían estimado que la excentricidad era de 0,003 a 0,008. En 2002, Stern Bottke y Levison expresaron su escepticismo por ese resultado y señalaron que la evolución de las mareas de Plutón-Caronte llevaría la excentricidad a valores insignificantemente cercanos a cero. El artículo de Tholen y Buie de 2012 proviene de observaciones más largas y cuidadosas.

Una órbita inclinada hacia los ecuadores de Plutón o Caronte también provocaría estiramientos y flexiones. De nuevo, este sistema tiene elementos orbitales que favorecen un ascensor. i = .001º

Un ascensor de Plutón Caronte sería mucho más corto que un ascensor terrestre y en un pozo de gravedad mucho menos profundo. Con mucho menos estrés, no se necesitan exóticos tubos Bucky. Podrían usarse materiales ordinarios como Kevlar. La relación de conicidad para un ascensor Kevlar Pluto Charon sería inferior a 1,3. Pero el frío extremo de estos cuerpos podría hacer que el Kevlar se vuelva quebradizo.

Editar: errores aritméticos corregidos al calcular la distancia L1 desde las superficies de Plutón y Caronte.

2da edición: poner citas para respaldar mi afirmación de que la órbita de Caronte es casi circular. También explicó el acto de equilibrio necesario mientras las ataduras se extienden desde L1. Este acto de equilibrio no es el tapón del espectáculo que algunos piensan que es.

En teoría, sí, se podría construir un puente.

Hay varios problemas potenciales.

El primer problema es que ninguna órbita natural conocida es circular; todos ellos son elipses. Si, por ejemplo, el semieje mayor de la elipse coorbital es de 11000 km y el semieje menor es de 10000 km, necesita 1000 km de "flexión" en su puente.

Además, el punto "estable" en el medio no es tan estable. Si los dos no tienen la misma masa, el punto L1 estará más cerca del cuerpo más pequeño mientras que el baricentro está más cerca del más grande. Y los puntos L1 en realidad no son tan estables, de todos modos.

Dado que el punto de equilibrio orbital estable es más difícil de establecer, no se puede "colgar" el puente. Si uno no puede colgar el puente, entonces debe empujarlo hacia arriba. La resistencia a la compresión es un defecto importante; en la actualidad, todos los materiales conocidos requieren colgar el ascensor de la órbita, en lugar de construirlo, e incluso entonces, solo los nanotubos de carbono son viables para la órbita terrestre.

Dado el tema de poner la cosa en órbita, el punto geosíncrono será el L1. Las órbitas L1 "estables" no son puntos, sino oscilaciones complejas alrededor del punto L1, debido a problemas de solución de N-cuerpos. Esta inestabilidad de la L1 hace que la estación inicial no pueda ser realmente tan geosíncrona.

Aún más, incluso aunque esté bloqueado por mareas, todos saben que los cuerpos bloqueados por mareas "se tambalean": el bloqueo no es absoluto y sus órbitas también están inclinadas con respecto al ecuador. Esto significa que debe tener en cuenta la falta de coincidencia: el punto de anclaje debe moverse o el sistema debe flexionarse desde L1.

Esto hace que, para este autor, el puente sea improbable, al menos salvo algún tipo de alteración orbital para eliminar la inclinación y la excentricidad.

También se debe señalar que los puntos de Lagrange L1 son extremadamente útiles para una variedad de propósitos de prueba y fabricación debido a la picogravedad. Es probable que cualquier ascensor construido tenga una estación en este lugar de todos modos, con dos cintas atadas al lugar en lugar de pasar solo una. Y las cintas no necesitan estar simplemente atadas, eso puede estar fácilmente en un carrete que puede acortar y alargar la cinta según sea necesario con los cuerpos bloqueados por mareas.

En resumen, incluso acortando y alargando distancias, es muy factible, sin embargo, no será una estructura estática, sino activa.