Muitas pessoas conhecem a história bíblica de como as pessoas se propuseram a se tornar semelhantes a Deus e decidiram erguer uma torre até o céu. O Senhor, ficando irado, fez com que todas as pessoas começassem a falar em línguas diferentes, e a construção parou.
Verdade ou não, é difícil dizer, mas depois de milhares de anos, a humanidade voltou a pensar na possibilidade de construir uma supertower. Afinal, se for possível construir uma estrutura com dezenas de milhares de quilômetros de altura, será possível reduzir o custo de entrega de carga ao espaço em quase mil vezes! O espaço deixará de ser de uma vez por todas algo distante e inatingível.
Caro espaço
Pela primeira vez, o conceito de elevador espacial foi considerado pelo grande cientista russo Konstantin Tsiolkovsky. Ele presumiu que, se você construir uma torre de 40.000 quilômetros de altura, a força centrífuga do nosso planeta manterá toda a estrutura, não permitindo que ela caia.
À primeira vista, essa ideia cheira a manilovismo a um quilômetro de distância, mas vamos pensar com lógica. Hoje, a maior parte do peso dos foguetes é combustível, que é gasto para superar a gravidade da Terra. Claro, isso também afeta o preço de lançamento. O custo de entrega de um quilograma de carga útil à órbita da Terra é de cerca de US $ 20.000.
Portanto, quando parentes passarem a geléia para os astronautas da ISS, você pode ficar tranquilo, pois esta é a iguaria mais cara do mundo. Mesmo uma rainha inglesa não pode pagar por isso!
O lançamento de um ônibus espacial custou à NASA entre US $ 500 e US $ 700 milhões. Devido a problemas na economia americana, a liderança da NASA foi forçada a encerrar o programa do ônibus espacial e terceirizar a função de entrega de carga à ISS para empresas privadas.
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Os problemas políticos somam-se aos problemas econômicos. Devido a divergências sobre a questão ucraniana, os países ocidentais impuseram uma série de sanções e restrições contra a Rússia. Infelizmente, eles também tocaram na cooperação em astronáutica. A NASA recebeu uma ordem do governo dos EUA para congelar todos os projetos conjuntos, com exceção da ISS. Em resposta, o vice-primeiro-ministro Dmitry Rogozin disse que a Rússia não está interessada em participar do projeto ISS depois de 2020 e pretende mudar para outros objetivos e tarefas, como estabelecer uma base científica permanente na Lua e um voo tripulado para Marte.
Muito provavelmente, a Rússia fará isso junto com a China, Índia e possivelmente o Brasil. Deve-se notar: a Rússia já estava terminando os trabalhos no projeto e as sanções ocidentais simplesmente aceleraram esse processo.
Apesar de planos tão ambiciosos, tudo pode permanecer no papel se uma forma mais eficiente e mais barata de entregar mercadorias fora da atmosfera terrestre não for desenvolvida. Um total de mais de $ 100 bilhões foi gasto na construção do mesmo ISS! Quantos “verdes” serão necessários para criar uma estação na lua é até assustador de imaginar.
Um elevador espacial pode ser a solução perfeita para o problema. Depois que o elevador estiver funcionando, os custos de envio podem cair para dois dólares por quilograma. Mas primeiro você tem que quebrar sua cabeça sobre como construí-lo.
Margem de segurança
Em 1959, o engenheiro de Leningrado Yuri Nikolaevich Artsutanov desenvolveu a primeira versão funcional do elevador espacial. Como é impossível construir um elevador de baixo para cima por causa da gravidade do nosso planeta, ele sugeriu fazer o oposto - construir de cima para baixo. Para isso, um satélite especial teve que ser lançado em uma órbita geoestacionária (cerca de 36.000 quilômetros), onde teve que se posicionar acima de um determinado ponto do equador da Terra. Em seguida, comece a montar os cabos no satélite e abaixe-os gradualmente em direção à superfície do planeta. O próprio satélite também desempenhava o papel de contrapeso, mantendo constantemente os cabos esticados.
O público em geral conheceu detalhadamente esta ideia quando, em 1960, o Komsomolskaya Pravda publicou uma entrevista com Artsutanov. A entrevista também foi publicada pela mídia ocidental, após a qual o mundo inteiro já experimentou uma "febre do elevador". Os escritores de ficção científica eram especialmente zelosos, pintando imagens iridescentes do futuro, um atributo indispensável do qual era o elevador espacial.
Todos os especialistas que estudam a possibilidade de criar um elevador concordam que o principal obstáculo para a implementação dessa ideia é a falta de um material suficientemente forte para os cabos. De acordo com os cálculos, este material hipotético deve suportar uma voltagem de 120 gigapascais, ou seja, mais de 100.000 quilogramas por metro quadrado!
A resistência do aço é de aproximadamente 2 gigapascais, para versões especialmente fortes - um máximo de 5 gigapascais, para fibra de quartzo - ligeiramente acima de 20. Isso é simplesmente monstruosamente pequeno. Surge a eterna questão: o que fazer? Desenvolva nanotecnologia. Nanotubos de carbono podem se tornar os candidatos mais promissores para o papel de cabo de elevador. De acordo com os cálculos, sua força deve ser muito maior do que o mínimo de 120 gigapascais.
No momento, a amostra mais durável foi capaz de resistir a um estresse de 52 gigapascais, mas na maioria dos outros casos eles estouraram na faixa de 30 a 50 gigapascais. No decorrer de extensas pesquisas e experimentos, especialistas da University of Southern California conseguiram alcançar um resultado inédito: seu tubo era capaz de suportar uma voltagem de 98,9 gigapascals!
Infelizmente, este foi um único sucesso, e há outro problema significativo com nanotubos de carbono. Nicholas Pugno, um cientista da Universidade Politécnica de Torino, chegou a uma conclusão decepcionante. Acontece que, mesmo devido ao deslocamento de um átomo na estrutura dos tubos de carbono, a resistência de uma determinada área pode diminuir drasticamente em 30%. E tudo isso apesar do fato de que a maior amostra de nanotubo obtida até agora tem apenas dois centímetros. E se você levar em conta o fato de que o comprimento do cabo deve ser de quase 40.000 quilômetros, a tarefa parece simplesmente impossível.
Lixo e tempestades
Outro problema muito sério está relacionado aos detritos espaciais. Quando a humanidade se estabeleceu em uma órbita próxima à Terra, ela assumiu uma de suas atividades favoritas - encher o espaço circundante com os produtos de sua atividade vital. No início, de alguma forma, não estávamos particularmente preocupados com isso. “Afinal, o espaço é infinito! - raciocinamos. - Jogue um pedaço de papel, e ela vai mais longe, surfa na imensidão do Universo!"
Foi então que desistimos. Todos os destroços e restos de veículos voadores estão condenados a girar em círculos ao redor da Terra para sempre, capturados por seu poderoso campo gravitacional. Você não precisa ser um engenheiro para descobrir o que acontecerá se um desses fragmentos atingir o cabo. Portanto, milhares de pesquisadores de todo o mundo estão martelando suas cabeças inteligentes sobre a questão da eliminação do aterro sanitário próximo à Terra.
Além disso, a situação com a base do elevador na superfície do planeta não está totalmente clara. Inicialmente, foi planejado criar uma base estacionária no equador para garantir a sincronização com um satélite geoestacionário. No entanto, é impossível evitar o efeito prejudicial de ventos de furacão e outros desastres naturais no elevador.
Então surgiu a ideia de fixar a base em uma plataforma flutuante, que pudesse fazer manobras e "evitar" tempestades. Mas, neste caso, os operadores em órbita e a plataforma serão obrigados a realizar todos os movimentos com precisão cirúrgica e sincronização absoluta, caso contrário, toda a estrutura irá para o inferno.
Mantenha seu queixo erguido
Apesar de todas as dificuldades e obstáculos que se encontram no nosso caminho espinhoso para as estrelas, não devemos desligar e jogar este, sem dúvida, um projeto único em banho-maria. O elevador espacial não é um luxo, mas um item vital.
Sem ela, a colonização do espaço próximo se tornará extremamente trabalhosa, cara e pode levar muitos anos. Existem, é claro, propostas para desenvolver tecnologias antigravidade, mas essa é uma perspectiva muito distante e um elevador será necessário nos próximos 20-30 anos.
Um elevador é necessário não apenas para elevar e baixar cargas, mas também como uma "megawing". Com sua ajuda, é possível lançar espaçonaves no espaço interplanetário sem gastar grandes quantidades desse precioso combustível, que poderia ser usado para acelerar a nave. De particular interesse é a ideia de usar um elevador para limpar a Terra de resíduos perigosos.
Por exemplo, o combustível nuclear gasto de uma usina nuclear pode ser colocado em cápsulas seladas e, em seguida, enviado com fogo direto para o Sol, para o qual queimar tal meleca é muito fácil.
Mas, curiosamente, a implementação de tal empreendimento é, antes, uma questão não de economia ou ciência, mas de política. Precisamos enfrentar a verdade - nenhum país do mundo pode dominar de forma independente um projeto tão grandioso. A cooperação internacional é indispensável.
Em primeiro lugar, a participação dos EUA, União Europeia, China, Japão, Índia, Brasil e, claro, Rússia é importante. Assim, diga-se o que disser, é preciso sentar-se à mesa de negociações e fumar um cachimbo da paz. Portanto, galera, vamos morar juntos, e teremos sucesso!
Adilet URAIMOV
