Astronomia sem telescópio - Space Towers

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Arthur C Clarke disse que o elevador espacial seria construído cinquenta anos depois que as pessoas parassem de rir. A ideia de elevar uma estrutura do solo até 100 quilômetros de altura parece mais do que um pouco implausível para os padrões de engenharia de hoje, já que ainda precisamos construir algo com mais de um quilômetro de altura. A ideia de que poderíamos construir algo até uma órbita geossíncrona a 36.000 quilômetros de altura é pura diversão ... não é?

Os defensores da torre espacial apontam para um problema-chave no design do elevador espacial. Pode ser apenas depois de passarmos anos inventando um método para fabricar 36.000 quilômetros de fibra de nanotubos de carbono ou boro sem falhas - que é leve o suficiente para não quebrar com seu próprio peso, mas ainda forte o suficiente para erguer uma cabine de elevador - que de repente percebemos que ainda precisamos fornecer energia ao motor de elevação da cabine. E isso não significa apenas adicionar 36.000 quilômetros de cabos elétricos convencionais (e pesados) à construção?

Lembre-se, a construção de uma torre espacial traz seus próprios desafios. Estima-se que uma torre de aço, com elevador e cabeamento, de 100 quilômetros de altura, precise de uma base transversal 100 vezes maior que seu ápice e uma massa 135 vezes maior que sua carga útil (que pode ser uma plataforma de observação) para turistas).

Uma construção sólida capaz de sustentar uma plataforma de lançamento a 36.000 quilômetros de altitude pode precisar de uma torre com dez milhões de vezes a massa de sua carga útil - com uma base transversal cobrindo a área da Espanha, por exemplo. E o único material de construção capaz de suportar as tensões envolvidas seria o diamante industrial.

Uma abordagem mais econômica, embora não menos ambiciosa ou indutora de LOL, são torres centrífugas e cinéticas. Estas são estruturas que podem potencialmente exceder uma altura de 100 quilômetros, suportam uma massa apreciável no ápice e ainda mantêm a estabilidade estrutural - em virtude de um laço de cabo de rotação rápida que não apenas suporta seu próprio peso, mas gera elevação por força centrífuga. A rotação do laço do cabo é conduzida por um motor em terra, que também pode acionar um cabo de elevador separado para levantar turistas corajosos. A altitude de 36.000 quilômetros é sugerida como alcançável por construções em etapas e materiais mais leves. Mas, pode ser sensato ver primeiro se esse projeto grandioso no papel pode ser traduzido para uma torre de teste proposta de quatro quilômetros - e depois levá-la de lá.

Existem também torres espaciais infláveis, propostas para serem capazes de atingir alturas de 3 quilômetros com ar quente, 30 quilômetros com hélio ou até 100 quilômetros com hidrogênio (oh, a humanidade) Alegadamente, uma torre de 36.000 quilômetros pode ser alcançada se for preenchida com gás elétron. Esta é uma substância curiosa que se acredita ser capaz de exercer diferentes pressões inflacionárias, dependendo da carga aplicada à membrana de película fina que a contém. Isso permitiria que uma estrutura resistisse a tensões diferenciais - onde, em um estado altamente carregado, o gás elétron altamente excitado imita um gás molecular sob alta pressão, mas com uma carga reduzida ele exerce menos pressão e a estrutura que o contém se torna mais flexível - embora , em ambos os casos, a massa total do gás permanece inalterada e adequadamente baixa. Hummm…

Se tudo isso parece um pouco implausível, sempre há o píer espacial proposto de 100 quilômetros de altura que permitiria o lançamento do espaço horizontal sem foguetes - talvez por meio de um canhão ferroviário gigante ou outro dispositivo similarmente teórico que funcione perfeitamente no papel.

Leitura adicional: Krinker, M. (2010) Revisão de novos conceitos, idéias e inovações em torres espaciais. (Devo dizer que esta revisão parece um trabalho de recortar e colar de vários artigos não muito bem traduzidos do russo - mas os diagramas são, se não plausíveis, pelo menos compreensíveis).

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