Hoy vamos a hablar de una idea que, a bote pronto, puede parecer una absoluta locura y algo completamente imposible: un ascensor espacial. Es un mecanismo relativamente común en la ciencia ficción. Pero... ¿sería posible construir uno en la realidad? ¿cómo nos ayudaría? 
La idea del ascensor espacial no es, ni siquiera, algo moderno. El primer científico en plantearlo fue Konstantin Tsiolkovsky (en la imagen), en 1895. Está considerado uno de los padres de la astronáutica. Y es posible que la idea sea incluso anterior a él.
El ascensor espacial es un sistema de transporte espacial (por si no era evidente). Por su nombre, te puedes hacer una idea de cuáles son sus principales componentes y cuál es su cometido. Nos permitiría transportar material a la órbita geosíncrona sin necesidad de usar cohetes.
En esencia, se compone tan solo de cuatro elementos: un ancla, en el ecuador, un contrapeso (en el espacio), el cable que conecta ambos puntos, y el escalador, que sería la plataforma de transporte del material. Aunque lo llamamos ascensor, no se parece a los que conocemos.
En el sentido de que en este caso no son los cables los que se mueven. En su lugar, una especie de cabina es la que va trepando y descendiendo por el cable para transportar (o pasajeros). Todo esto suena muy bien sobre el papel, pero seguro que se te ocurren mil inconvenientes.
La primera y quizá más obvia: ¿Qué altura tendría y cómo se mantendría en su lugar para poder usarlo? Se extendería más allá de la órbita geosíncrona (35.786 kilómetros). Es la distancia a la que hay que poner un satélite para que esté siempre sobre el mismo punto de la Tierra.
La segunda es, ¿cómo demonios puede funcionar y mantenerse sujeto? Aquí entran en juego dos factores diferentes, en la parte más cercana a la superficie, la gravedad hace el trabajo. En la parte más alta, es la fuerza centrífuga hacia el exterior/arriba la responsable.
Y ambas permiten mantener el cable firme, en tensión y estacionario sobre un único punto de la Tierra, de tal manera que puede ser utilizado para mover material en un sentido u otro. En ese sentido, la parte teórica no tiene demasiado misterio (a nivel general, claro).
A lo largo de los años ha habido diferentes propuestas sobre cómo se podría construir algo así. Desde utilizar un satélite geoestacionario que sirva como base, desde el que se entregaría el cable hasta la superficie, como propuestas en las que el sistema es el inverso.
Pero estamos hablando de una estructura tremenda. Más de 35.000 kilómetros de cable... que tiene que ser capaz de soportar su propio peso, más el peso del escalador. Es decir, necesitamos que sea un material muy fuerte, pero al mismo tiempo muy ligero, una combinación difícil.
Para la base suele plantearse utilizar una plataforma en el océano. Principalmente por la movilidad (se podría mover para evitar amenazas de tormentas, impactos de basura espacial, huracanes, etcétera), aunque hay otras posibilidades (una torre en lo alto de una montaña).
Mientras que para el contrapeso se han propuesto desde ideas disparatadas para nuestra tecnología actual (un asteroide capturado), como una estación espacial (que estuviese más allá de la órbita geoestacionaria) como, simplemente, extender el propio cable más allá de lo necesario
De esta manera, el propio cable (que en algunos casos tendría que llegar hasta los 100.000 kilómetros de distancia de la Tierra), actuaría como contrapeso. También se podrían usar incluso los restos sobrantes de la propia construcción del ascensor, para que actuasen así.
Pero de todo esto, quizá sospeches ya que lo realmente interesante (y complicado) está en el cable. Tiene que ser capaz de soportar su peso más el de los escaladores, y encima en diferentes puntos de esos 35.000 kilómetros tiene que enfrentarse a diferentes cosas.
En algunos puntos, tiene que aguantar su propio peso. En otros, sin embargo, tiene que actuar como una fuerza que empuje hacia abajo para retener el cable y el contrapeso por encima de ese punto. El punto de mayor tensión, por raro que suene, estaría en la órbita geosíncrona
A medida que descendamos hacia la tierra, ese grosor va disminuyendo. Pero en cualquier caso estamos hablando de un cable que de por si sería muy fino, de apenas unos pocos metros de grosor, y quizá ni eso (tan solo uno). De ahí que necesitemos un material muy fuerte y ligero.
El cable del ascensor espacial debería ser capaz de soportar, a nivel del mar, 4.960 kilómetros de su propio peso, sin romperse, para poder llegar a la altura geoestacionaria. El titanio y el acero, por ejemplo, se rompen a los 20-30 kilómetros.
La fibra de carbono (y el kevlar) nos llevan solo a entre 100 y 400 kilómetros. Los nanotubos de carbono, sin embargo, se cree que podrían aguantar hasta los 5.000 o 6.000 kilómetros, y además pueden conducir electricidad. Pero es un material en el que hay mucho trabajo que hacer
De momento, apenas se ha logrado hacer tubos de unas pocas decenas de metros. E, incluso aunque los pudiésemos hacer de kilómetros, necesitamos que a nivel microscópico sean perfectos. Literalmente. Porque cualquier defecto microscópico supondría la rotura del cable.
En cuanto al elevador en sí, o escalador, o cabina, hay diferentes diseños, pero la mayoría proponen sujetarse al cable por medio de la fricción. Pero también hay varios factores que tenemos que tener en cuenta. Por ejemplo, si acelerase demasiado, rompería el cable.
Además, cuanto más ascendemos por el cable, mayor velocidad horizontal adquirimos (por la rotación). A 23.000 kilómetros de altura, si soltásemos un objeto, tendría una órbita elíptica que lo llevaría desde esa altura a casi entrar en la atmósfera de la Tierra.
Sin embargo, cuanto más subamos, más circular se volvería esa órbita, de tal manera que en la órbita geoestacionaria sería circular. Si te vas aún más allá, la velocidad te podría permitir escapar de la órbita de la Tierra a otros destinos (y abarataría costes de lanzamientos).
Lo más curioso, quizá, es que al subir por el cable le quitas velocidad de rotación a la Tierra (por algo llamado efecto Coriolis). Al subir, te mueves más lento que cada sección del cable a la que subes, y reduces la velocidad de rotación del planeta. Al descender, es al revés.
El cable en si mismo (o la parte del contrapeso, mejor dicho) se comporta como un péndulo en este caso, moviéndose en torno al punto fijo en la superficie. Así que a la hora de subir y bajar cargas, habría que tener en cuenta esto (de otro modo, te cargas un cable de 35.000 km).
No he logrado encontrarla en castellano, pero esta ilustración lo explica y lo ilustra todo muy bien (la curvatura del cable está muy exagerada, eso sí). Aquí se detalla todo lo que actuaría sobre el cable y los diferentes factores (el efecto coriolis, la tensión, etc).
Como curiosidad, se ha calculado que a 300 km/h, el viaje desde la superficie de la Tierra hasta la órbita geoestacionaria sería de 5 días. Que, en cualquier caso, no tiene por qué ser un inconveniente, teniendo en cuenta que podría abaratar mucho los costes de salir al espacio.
Además, si se optase por utilizar el propio cable como contrapeso, y nos fuésemos mucho más allá de la órbita geoestacionaria, algo lanzado a 53.000 kilómetros de distancia tendría velocidad de escape. O sea, el propio ascensor podría ser una especie de lanzadera espacial
Y nos daría una forma muy útil de mandar sondas y material a la Luna, o a los puntos de Lagrange (de los que hablé en el tweet que enlazo aquí), así como a lugares incluso más lejanos como Júpiter. Vamos, que su construcción sería muy útil.
Eso sí, no solo la construcción es algo complicadísimo (ahora mismo no tenemos la tecnología para hacerlo). Su mantenimiento tampoco es cualquier cosa. Evidentemente, ningún avión podría volar cerca del cable (aunque eso tampoco sería un gran problema).
Los micrometeoritos, los asteroides y la basura espacial, sin embargo, suponen un serio riesgo. Podrían cortar el cable y destruirlo. Los huracanes y otros fenómenos atmosféricos serían amenazas bastante serias (aunque una plataforma móvil se podría encargar de esto).
Y luego está, por supuesto, el peor escenario: el fallo terminal. Es decir, para que nos entendamos. Que el cable se rompe. ¿Qué pasa en ese caso? Pues depende de dónde se rompa... Si es por encima de 25.000 kilómetros, el cable caería sobre la Tierra, alrededor del ecuador.
No sería bonito (los escaladores arderían en la atmósfera, seguramente, etc). En fin, sería un jaleo de mucho cuidado. Si se rompe en algún punto hasta esos 25.000 kilómetros, entonces la parte inferior se cae al planeta, y la superior se iría a una órbita más alta.
y el escenario más curioso... Si se rompiese cerca del punto de anclaje, el cable saldría volando. El contrapeso lo sacaría de la atmósfera a una órbita más alta o, directamente, fuera de la órbita de la Tierra. En definitiva... que no es una idea de locos, pero es muy complejo.
A día de hoy, no conozco ninguna propuesta en firme para construir un ascensor espacial (si bien es cierto que ha habido diferentes iniciativas dedicadas a su estudio, como Liftport, que ha diseñado algunas de las imágenes que he compartido en el hilo).
Es posible que pasen décadas hasta que se llegue a plantear en serio (digo como opinión personal) simplemente porque SpaceX y otras empresas espaciales están trabajando en abaratar los costes de los lanzamientos espaciales, y es algo que ya dominamos desde hace décadas.
Sea como fuere, lo que queda claro es que, de una manera u otra, en el futuro tendremos maneras más sencillas y accesibles de viajar al espacio. Veremos si es con lanzamientos mucho más frecuentes y baratos, o con un ascensor espacial... aunque tengo mis dudas con esto último :P
¡Fin del hilo!
¡Ya está el hilo disponible como Momento de Twitter!
twitter.com/i/moments/9331…
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