Mucha gente conoce la historia bíblica de cómo la gente se propuso llegar a ser como Dios y decidió erigir una torre hasta el cielo. El Señor, enojado, hizo que todas las personas comenzaran a hablar en diferentes idiomas y la construcción se detuvo.
Cierto o no, es difícil de decir, pero después de miles de años, la humanidad volvió a pensar en la posibilidad de construir una supertorre. Después de todo, si es posible construir una estructura de decenas de miles de kilómetros de altura, ¡será posible reducir el costo de llevar la carga al espacio en casi mil veces! El espacio dejará de ser de una vez por todas algo lejano e inalcanzable.
Querido espacio
norte
Por primera vez, el gran científico ruso Konstantin Tsiolkovsky consideró el concepto de un ascensor espacial. Supuso que si construyes una torre de 40.000 kilómetros de altura, entonces la fuerza centrífuga de nuestro planeta sostendrá toda la estructura y no permitirá que se caiga.
A primera vista, esta idea huele a manilovismo a un kilómetro de distancia, pero pensemos lógicamente. Hoy en día, la mayor parte del peso de los cohetes es combustible, que se gasta para vencer la gravedad de la Tierra. Por supuesto, esto también afecta el precio de lanzamiento. El costo de entregar un kilogramo de carga útil a la órbita de la Tierra es de aproximadamente $ 20,000.
Entonces, cuando los familiares le pasan el atasco a los astronautas en la ISS, puede estar seguro de que este es el manjar más caro del mundo. ¡Incluso una reina inglesa no puede permitirse esto!
El lanzamiento de un transbordador le costó a la NASA entre $ 500 y $ 700 millones. Debido a problemas en la economía estadounidense, el liderazgo de la NASA se vio obligado a cerrar el programa de transbordadores espaciales y subcontratar la función de entregar carga a la ISS a empresas privadas.
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Los problemas políticos se suman a los problemas económicos. Debido a los desacuerdos sobre el tema de Ucrania, los países occidentales han impuesto una serie de sanciones y restricciones contra Rusia. Desafortunadamente, también tocaron la cooperación en astronáutica. La NASA recibió una orden del gobierno de Estados Unidos para congelar todos los proyectos conjuntos, con la excepción de la ISS. En respuesta, el viceprimer ministro Dmitry Rogozin dijo que Rusia no está interesada en participar en el proyecto ISS después de 2020 y tiene la intención de cambiar a otros objetivos y tareas, como establecer una base científica permanente en la Luna y un vuelo tripulado a Marte.
Lo más probable es que Rusia haga esto junto con China, India y posiblemente Brasil. Cabe señalar: Rusia ya iba a completar el trabajo en el proyecto, y las sanciones occidentales simplemente aceleraron este proceso.
A pesar de planes tan ambiciosos, todo puede quedar en el papel si no se desarrolla una forma más eficiente y barata de entregar bienes fuera de la atmósfera terrestre. ¡Se gastó un total de más de $ 100 mil millones en la construcción de la misma ISS! La cantidad de “verdes” que se necesitarán para crear una estación en la luna es incluso aterrador de imaginar.
Un ascensor espacial podría ser la solución perfecta al problema. Una vez que el elevador está en funcionamiento, los costos de envío pueden bajar a dos dólares por kilogramo. Pero primero tienes que romperte la cabeza a fondo sobre cómo construirlo.
Margen de seguridad
En 1959, el ingeniero de Leningrado Yuri Nikolaevich Artsutanov desarrolló la primera versión funcional del ascensor espacial. Dado que es imposible construir un ascensor de abajo hacia arriba debido a la gravedad de nuestro planeta, sugirió hacer lo contrario: construir de arriba a abajo. Para ello, se tuvo que lanzar un satélite especial a una órbita geoestacionaria (unos 36.000 kilómetros), donde tuvo que tomar una posición por encima de un cierto punto en el ecuador de la Tierra. Luego comience a ensamblar los cables en el satélite y bájelos gradualmente hacia la superficie del planeta. El satélite en sí también desempeñaba el papel de contrapeso, manteniendo constantemente tensos los cables.
El público en general pudo familiarizarse con esta idea en detalle cuando, en 1960, Komsomolskaya Pravda publicó una entrevista con Artsutanov. Las entrevistas también fueron publicadas por medios occidentales, después de lo cual el mundo entero ya ha pasado por la "fiebre del ascensor". Los escritores de ciencia ficción eran especialmente celosos, pintaban imágenes iridiscentes del futuro, un atributo indispensable del cual era el ascensor espacial.
Todos los expertos que estudian la posibilidad de crear un ascensor coinciden en que el principal obstáculo para la implementación de esta idea es la falta de un material suficientemente resistente para los cables. Según los cálculos, este material hipotético debería soportar un voltaje de 120 gigapascales, es decir, más de 100.000 kilogramos por metro cuadrado!
La resistencia del acero es de aproximadamente 2 gigapascales, para opciones especialmente fuertes, un máximo de 5 gigapascales, para fibra de cuarzo, ligeramente por encima de 20. Esto es simplemente monstruosamente pequeño. Surge la eterna pregunta: ¿qué hacer? Desarrollar la nanotecnología. El candidato más prometedor para el papel de un cable para un ascensor podrían ser los nanotubos de carbono. Según los cálculos, su fuerza debería ser mucho mayor que el mínimo de 120 gigapascales.
Por el momento, la muestra más duradera pudo resistir un estrés de 52 gigapascales, pero en la mayoría de los otros casos estallaron en el rango de 30 a 50 gigapascales. En el curso de investigaciones y experimentos a largo plazo, los especialistas de la Universidad del Sur de California lograron un resultado inaudito: ¡su tubo pudo soportar un voltaje de 98,9 gigapascales!
Desafortunadamente, este fue un éxito único y hay otro problema importante con los nanotubos de carbono. Nicholas Pugno, científico de la Universidad Politécnica de Turín, llegó a una conclusión decepcionante. Resulta que incluso debido al desplazamiento de un átomo en la estructura de los tubos de carbono, la resistencia de un área determinada puede disminuir drásticamente en un 30%. Y todo esto a pesar del hecho de que la muestra de nanotubos más larga obtenida hasta ahora es de solo dos centímetros. Y si se tiene en cuenta que la longitud del cable debería ser de casi 40.000 kilómetros, la tarea parece simplemente imposible.
Basura y tormentas
Otro problema muy grave está relacionado con los desechos espaciales. Cuando la humanidad se instaló en una órbita cercana a la Tierra, asumió una de sus ocupaciones favoritas: ensuciar el espacio circundante con los productos de su actividad vital. Al principio, de alguna manera no estábamos particularmente preocupados por esto. “¡Después de todo, el espacio es infinito! - razonamos. - ¡Tira un papel y ella irá más lejos, surfeará la inmensidad del Universo!"
Fue entonces cuando nos dimos por vencidos. Todos los escombros y restos de aviones están condenados a dar vueltas alrededor de la Tierra para siempre, capturados por su poderoso campo gravitacional. No es necesario ser ingeniero para averiguar qué sucede si uno de estos pedazos de basura golpea el cable. Por lo tanto, miles de investigadores de todo el mundo se están devanando la cabeza por la cuestión de eliminar el vertedero cercano a la Tierra.
Además, la situación con la base del ascensor en la superficie del planeta no está del todo clara. Inicialmente, se pretendía crear una base fija en el ecuador para garantizar la sincronización con un satélite geoestacionario. Sin embargo, entonces es imposible evitar el efecto perjudicial de los vientos huracanados y otros desastres naturales en el ascensor.
Luego surgió la idea de fijar la base en una plataforma flotante, que pudiera hacer maniobras y "evitar" tormentas. Pero en este caso, los operadores en órbita y la plataforma se verán obligados a realizar todos los movimientos con precisión quirúrgica y sincronización absoluta, de lo contrario toda la estructura se irá al infierno.
¡Mantener la cabeza en alto
A pesar de todas las dificultades y obstáculos que se encuentran en nuestro espinoso camino hacia las estrellas, no debemos colgar y dejar en un segundo plano este, sin duda, un proyecto único. El ascensor espacial no es un lujo, sino un elemento vital.
Sin él, la colonización del espacio cercano sería extremadamente laboriosa, costosa y podría llevar muchos años. Por supuesto, existen propuestas para desarrollar tecnologías antigravedad, pero esta es una perspectiva demasiado lejana y se necesita un ascensor en los próximos 20 a 30 años.
El elevador es necesario no solo para levantar y bajar cargas, sino también como "mega-eslinga". Con su ayuda, es posible lanzar naves espaciales al espacio interplanetario sin gastar grandes cantidades de combustible tan preciado, que de otro modo podría usarse para acelerar la nave. De particular interés es la idea de utilizar un ascensor para limpiar la Tierra de desechos peligrosos.
Por ejemplo, el combustible nuclear gastado de una planta de energía nuclear puede colocarse en cápsulas selladas y luego enviarse directamente hacia el Sol, para lo cual es muy fácil quemar un moco así.
Pero, curiosamente, la implementación de tal empresa no es, más bien, una cuestión de economía o ciencia, sino de política. Tenemos que afrontar la verdad: ningún país del mundo puede dominar de forma independiente un proyecto tan grandioso. La cooperación internacional es indispensable.
En primer lugar, es importante la participación de Estados Unidos, la Unión Europea, China, Japón, India, Brasil y, por supuesto, Rusia. Entonces, digan lo que digan, habrá que sentarse a la mesa de negociaciones y fumar una pipa de la paz. Por lo tanto, muchachos, vivamos juntos y lo lograremos.
Adilet URAIMOV
