El ascensor espacial

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SERGIT
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El ascensor espacial

Mensajepor SERGIT » 12 Nov 2014, 02:24

Hola compañeros.

Os dejo mi último artículo, dedicado al "ascensor espacial".

Uno de los mayores problemas de viajar al espacio es el enorme gasto de combustible que requieren los cohetes que lanzan cargas a la órbita terrestre. Es un problema que un gran ingeniero soviético, Yuri Nikolaév Artsutánov quiso soslayar con su proyecto de un "ascensor espacial, en un artículo publicado en 1960.

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El concepto del ascensor espacial es simple y al mismo tiempo elegante, como todas las grandes ideas. Un satélite en órbita geoestacionaria, a 36000 km de nuestro planeta, da una vuelta alrededor de la Tierra en 24 horas, exactamente el mismo tiempo que nuestro planeta tarda en rotar sobre si mismo, por lo que permanece constantemente sobre la vertical de un determinado punto de nuestro planeta. Se podría bajar un cable desde ese satélite hasta la superficie de la Tierra y ese cable sería un medio para alcanzar el espacio sin necesidad de cohetes, los cuales tienen un gran dispendio energético. Ya tenemos la tecnología para construir esta gran obra de ingeniería, los nanotubos de carbono, un material veinte veces más resistente que el mejor acero y además económico.

Es un proyecto a muy largo plazo y supondrá un gran dispendio económico, pero teniendo en cuenta el coste que requiere enviar cargas al espacio es una inversión que quedará amortizada en unos años. En este sentido es una obra de ingeniería comparable al túnel del Canal de la Mancha, llamado también Eurotúnel, inaugurado hace veinte años y en cuya construcción se empleó capital privado.

En el caso del ascensor espacial también habría muchas empresas privadas interesadas pues la mayoría de los satélites artificiales que orbítan nuestro planeta son satélites de comunicaciones privados, por no hablar de los diferentes países que tienen programas espaciales en activo. Además es el mejor modo de enviar cargas al espacio y nos podría permitir el viajar más allá de nuestro planeta con un gasto asequible, enviar misiones tripuladas a los demás planetas del Sistema Solar y incluso instalar bases permanentes en la Luna y nuestros compañeros planetarios.,

"La Tierra es la cuna de la humanidad pero no podemos quedarnos siempre en la cuna", una gran frase de uno de los mayores pioneros de la astronáutica, Kontanstin Tsiolkovsvky. Por cierto, este gran pionero fue el primero en lanzar la idea de un ascensor espacial, aunque naturalmente por aquél entonces solo era un sueño.

Uno de los mejores escritores de novelas de ciencia ficción fue Arthur C. Clarke, lo conocemos sobre todo por la gran película de Stanley Kubrick "2001, una odisea en el espacio". Sin embargo no es su única obra maestra de la literatura de ciencia ficción, uno de sus mejores relatos es "Las fuentes del paraíso", en esa magnifica novela nos relata la construcción de un ascensor espacial. Lo que más me gusta de los relatos de Clarke es que lo que cuenta es posible en un futuro próximo. De hecho en esta ocasión ha sido demasiado conservador pues en su novela da como posible fecha de construcción del ascensor espacial la de mediados del siglo XXII, pero la tecnología de los nanotubos de carbono permitirá construirlo un siglo antes. Ya existen proyectos realistas para acometer esta monumental obra de ingeniería en unas pocas décadas, como muy tarde a mediados de este siglo.

Dejo el enlace al artículo de mi blog dedicado a este apasionante tema. En el, además de varias ilustraciones, hay varios enlaces, artículos, vídeos y la magnifica novela de Arthur C. Clarke "Las fuentes del paraíso", en ella se describe la construcción de un ascensor espacial.

http://sergitorrentsgonzalez.blogspot.c ... acial.html

Espero que sea de vuestro agrado.

Saludos.

Sergi.
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CROWLEY
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Re: El ascensor espacial

Mensajepor CROWLEY » 12 Nov 2014, 06:43

Reflexión: en el caso de bajar un cable para subir carga, al intentar subirla ¿no sería arrastrado el satélite hacia la tierra en lugar de todo lo contrario? Porque para que eso no sucediese tendría que ejercer una fuerza de propulsión hacia el exterior equivalente al peso que pretende arrastrar, cosa que dudo que sea capaz de hacer solo con energía solar. E imagíno que el consumo de energía necesario sería exactamente el mismo que si no se utilizase el "ascensor" para subir.
¿Cuanto ocuparían 36mil km de cable completamente enrrollado?. ¿Y si se rompe el cable a mitad de camino?

Creo que esto se seguirá quedando entre tantos otros imaginarios proyectos de ciencia ficción.

Saludos.
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Re: El ascensor espacial

Mensajepor Kike_GR » 12 Nov 2014, 10:31

En teoría el satélite se mantiene en órbita y la fuerza centrífuga de la rotación lo mantiene todo en su sitio, y supongo que ya se harían los cálculos pertinentes para que no se rompiera el cable.
En mi opinión es la mejor forma de solucionar el problema de subir cargas al espacio, con las tecnologías actuales.

Muy buen artículo SERGIT!
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Re: El ascensor espacial

Mensajepor Andromedo » 12 Nov 2014, 17:53

CROWLEY escribió:Reflexión: en el caso de bajar un cable para subir carga, al intentar subirla ¿no sería arrastrado el satélite hacia la tierra en lugar de todo lo contrario? Porque para que eso no sucediese tendría que ejercer una fuerza de propulsión hacia el exterior equivalente al peso que pretende arrastrar, cosa que dudo que sea capaz de hacer solo con energía solar. E imagíno que el consumo de energía necesario sería exactamente el mismo que si no se utilizase el "ascensor" para subir.
¿Cuanto ocuparían 36mil km de cable completamente enrrollado?. ¿Y si se rompe el cable a mitad de camino?

Creo que esto se seguirá quedando entre tantos otros imaginarios proyectos de ciencia ficción.

Saludos.


yo creo que el concepto bueno es el de un raíl al que va fijado un vagón con un motor y sus correspondientes engranajes, así que en la teoría y con tiempo podría subir una persona incluso dando pedales.

Pero lo importante es que no hay que cargar con toneladas de combustible, la electricidad la conduce el propio ascensor. Tampoco se necesita llevar maquinaria extra como un transbordador o capsula de regreso, ni el contenedor de transporte tiene que ser muy aparatoso, una cápsula de fibra de carbono sería suficiente, de hecho para subir piezas ni haría falta contenedor, bastaría con una pequeño anclaje.

ya están tardando, además ese dinero invertido se recuperaría con turistas, podrían estar subiendo y bajando cápsulas todo el día.

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Re: El ascensor espacial

Mensajepor SERGIT » 13 Nov 2014, 02:27

Hola Crowley, Kike y Andromedo, me alegro de que debatamos esta idea.

Evidentemente todavía es solo un proyecto, sin embargo estoy seguro de que no habría tantos científicos y ingenieros trabajando en ese tema, especialmente los que están en empresas privadas, a menos que fuera factible.

El mayor problema hasta hace unos años es que no había ningún material lo bastante resistente, para compensar eso se planteaba que la sección tuviera un gran diámetro, pero eso significaría que el peso total del sistema sería de cientos de miles de toneladas, algo imposible. Por fortuna los nanotubos de carbono, un material 20 veces más resistente que el acero, y además más económico, permite que el peso sea de unas 10000 toneladas aproximadamente, algo que no es descabellado teniendo en cuenta que el cohete Saturno V, con su carga completa de combustible, pesaba cerca de 3000 toneladas.

En cuanto a la energía necesaria para subir una capsula por este sistema es el menor de los problemas. Se utilizaría energía eléctrica la cual podría venir de dos fuentes. Por un lado grandes paneles fotovoltaicos, por otro lado la propia capsula al descender por el cable sería una fuente de energía pues solo tendría que "aplicar los frenos", eso se traduciría en calor que podría transformarse fácilmente en energía eléctrica, por lo que el gasto en combustible sería mínimo comparado con el que es necesario para subir una carga al espacio mediante cohetes.

El mayor de los problemas sería la "chatarra espacial", por ello se plantea que la sección transversal sea lo más delgada posible para minimizar ese riesgo.

Os recomiendo muy especialmente el primer enlace del artículo de mi blog. Un muy completo artículo obra de Daniel Marín, un astrofísico y divulgador español.

https://www.google.es/url?sa=t&rct=j&q= ... sua8bKtVSA

En cualquier caso es un tema apasionante y que demuestra la capacidad inventiva y de imaginación del ser humano. Sin esa capacidad jamás habríamos pisado la Luna, no habríamos enviado sondas a otros planetas ni tampoco habríamos aterrizado en un cometa hace unas pocas horas.

Saludos.

Sergi.
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Re: El ascensor espacial

Mensajepor CROWLEY » 13 Nov 2014, 05:10

Aún no he podido leer el artículo, pero el solo hecho de hacer la construcción y el mantenimiento/revisión periódica de una estructura de 36mil kilómetros (casi una vuelta a la tierra) me hace preguntarme como es posible que salga mas barato que los desplazamientos actuales.

A ver si tengo tiempo de leerlo y despejo todas estas importantes dudas para debatir con conocimiento de causa. Eso si, como se las apañarian para construir semejante rail o lo que sea será pa verlo :crazyeyes:




Saludos!
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Re: El ascensor espacial

Mensajepor SERGIT » 16 Nov 2014, 00:23

Hola Crowley.

Evidentemente la inversión necesaria para construirlo sería muy elevada, pero a los pocos años se amortizaría, algo parecido a lo que ocurrió con el Tunel del Canal de la Mancha. Si hay empresas privadas que están estudiando en serio este proyecto es evidente que ven perspectivas de beneficio.

De todos modos aún lo veo lejano, por lo menos unas cuantas décadas, probablemente hasta mediados de siglo con suerte. Aunque nunca se sabe, lo mismo se decía de que el hombre pudiera pisar la Luna en los 50 y no tardaron demasiado en hacerlo.

Saludos.

Sergi.
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Re: El ascensor espacial

Mensajepor Interjavi » 16 Nov 2014, 02:13

Creo que no se tienen en cuenta unas "cositas".....

La mayor parte de la energía que se necesita para poner una carga en órbita no es sólo "levantar" la carga hasta una determinada altura, sino la necesaria para acelerarla hasta la velocidad requerida, sugún la altura elegida, que la mantenga en órbita. Por ejemplo, la ISS orbita a unos 400Km y para ello se desplaza a unos 27.700Km/h. por que sinó simplemente se caería.

Y respecto a un ascensor, también hay que tener en cuenta la velocidad radial que iría adquiriendo la estructura a medida que fuese ganando altura, con lo que ya me diréis cómo se gestiona la resistencia que opondría la atmósfera a lo largo de semejante invento. No olvidéis que incluso a esa altura hay resistencia, en el caso de la ISS hay que encender los propulsores de vez en cuando, para compensar la pérdida de velocidad, y no acabar cayendo por la fricción.
Última edición por Interjavi el 16 Nov 2014, 21:44, editado 1 vez en total.

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Re: El ascensor espacial

Mensajepor Interjavi » 16 Nov 2014, 20:07

:dead:

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Re: El ascensor espacial

Mensajepor Verio » 19 Nov 2014, 00:19

Interjavi escribió:Creo que no se tienen en cuenta unas "cositas".....

La mayor parte de la energía que se necesita para poner una carga en órbita no es sólo "levantar" la carga hasta una determinada altura, sino la necesaria para acelerarla hasta la velocidad requerida, sugún la altura elegida, que la mantenga en órbita. Por ejemplo, la ISS orbita a unos 400Km y para ello se desplaza a unos 27.700Km/h. por que sinó simplemente se caería.


Los ascensores espaciales solo tienen velocidad orbital a la altura de la órbita geoestacionaria (36000km). Por debajo la velocidad es suborbital y más baja cuando más cerca de tierra, llegando a 0 a nivel del mar. A solo 400km de altura la velocidad es mínima (del orden de pocos cientos de km/h) por lo que la fricción no debería ser un problema grave comparado con el resto de problemas de ingeniería del ascensor.
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