Elevador para o espaço

Ir para o espaço é difícil.

Atualmente, é como subir uma montanha com

Um monociclo com uma mochila cheia de explosivos.

Incrivelmente devagar, você não pode transportar muita coisa e, você pode morrer. Um foguete precisa alcançar uma velocidade de aproximadamente 40 mil quilômetros por hora para sair da Terra. Para chegar a essa velocidade, os foguetes são basicamente recipientes para combustível com uma pequena ponta de carga. Isso é ruim se você quiser ir a outros planetas porque você precisa de várias coisas pesadas se quiser sobreviver, e talvez até mesmo voltar. Então existe alguma forma de ir ao espaço com menos combustível e mais carga ? Uma coisa legal que resolveu muitos dos nossos problemas de transporte na Terra é o que chamamos de infraestrutura. Seja ela estradas para carros, portos para navios ou trilhos para trens, tornamos mais fácil chegar aos lugares. Nós podemos aplicar a mesma solução para viagem espacial. Infraestrutura espacial vai fazer com que entrar em órbita e ir para a Lua, Marte e além seja mais fácil e barato.

Ótimo, mas o que é exatamente uma infraestrutura espacial ? Diferente de um elevador espacial o qual atualmente é ficção científica há uma tecnologia simples porém promissora, que não necessita de novas ciências, materiais mágicos, ou investimentos enormes e que já foi testada com sucesso em órbita. Um cabo e um peso, conhecido como Tether. O conceito é tão simples que é surpreendente. E se colocássemos Tethers de centenas ou milhares de quilômetros no espaço e fizéssemos com que naves espaciais as usassem como escadas para subir para altitudes maiores e ganharem velocidade? Esse conceito é conhecido como o Skyhook, funciona ainda melhor se o fizéssemos girar. Um contrapeso segura um longo cabo no lugar, enquanto ele gira ao redor de um círculo um Tether giratório diminui a velocidade da sua ponta em relação ao solo e aumenta sua velocidade na parte superior, como uma catapulta. Isso significa que você pode transferir energia do Tether e ter um impulso massivo quando lançado, mais ou menos de graça igual a duas vezes a velocidade da rotação do Tether já existem fibras especializadas que podem aguentar aos estresses extraordinários que um Skyhook iria passar. Para proteger contra cortes e colisões de destroços e meteoritos podemos fazer nosso Tether em uma teia de fibras redundantes. Como o nosso Skyhook passaria pelo mesmo lugar várias vezes ao dia isso iria possibilitar que pequenos ônibus espaciais reusáveis o alcançassem. Mas é claro que isso não é tão fácil. No seu ponto mais baixo, a ponta do Tether está percorrendo a atmosfera à aproximadamente 12.000 quilômetros por hora.

Por causa da atmosfera da Terra, não podemos baixar muito o Skyhook ou ele esquentará muito devido a fricção do ar então ele ficará a uma altura entre 80 à 150 quilômetros, nada mais baixo que isso. Para combinar com isso, precisaremos de naves espaciais especializadas que consigam chegar no Tether. Enquanto isso não é exatamente fácil é ainda mais barato do que pegar uma lata grande cheia de combustível de foguete para ir a 40 mil quilômetros por hora. Pegar a ponta também será desafiador há apenas uma curta janela de tempo de 60 a 90 segundos para achar uma coisinha no céu, se movendo a. Mach 12 (14800 km/h). Para tornar isso mais fácil, a ponta poderia ter um tipo de linha de pesca de um quilômetro de comprimento com um drone de navegação que ajude a nave espacial a se conectar. Outro desafio seria manter o nosso Skyhook em órbita. Conforme mais e mais naves se agarram nele e são lançadas, elas usam o impulso que mantém ele no lugar. Se não fizermos nada, ele reduzirá sua velocidade e cairá na atmosfera. E aqui, nós podemos trapacear o universo um pouquinho.

O Skyhook é uma bateria de energia orbital, é possível balancear as cargas que estão chegando e sendo lançadas. Naves que chegam trazendo humanos e materiais para a Terra adicionam energia para o Tether, que pode ser usada para lançar outras naves para o espaço. Dessa forma, o Tether não perde energia. Quanto mais a usamos, mais barato fica. Se ainda estamos perdendo energia a cada impulso, nós podemos recuperá-la com pequenos motores elétricos ou químicos que regularmente corrigem a posição do Tether.

Um conjunto de Tethers, um ao redor

Da terra e outro ao redor de marte podem tornar viagens entre os planeta s rápidas, diretas e de baixo custo se comparadas com as de foguetes.

o Tether da Terra ficaria em uma órbita mais baixa para pegar pessoas e cargas para lançá-las para Marte o Tether de Marte, as pegaria e diminuiria suas velocidades para aterrissarem na superfície. Na direção oposta o Tether poderia pegar um veículo viajando pela atmosfera fina de Marte até apenas aproximadamente mil quilômetros por hora, não mais rápido que as nossas aeronaves na Terra, e lançá-la de volta para a Terra para ser pega e ter sua velocidade diminuída. Os Tethers podem diminuir o tempo de viagem entre os dois planetas de 9 meses para 5, ou até mesmo 3 e reduzir o tamanho do foguete necessário entre 84% e 96%. Melhor ainda, as pessoas talvez poderão viajar com luxo relativo, pois poderíamos investir mais no conforto do passageiro.

Viagens por Tethers serão com assentos de primeira classe para Marte. Juntos, os Tethers em volta da Terra e Marte poderão fornecer uma infraestrutura de transporte rápida e eficiente em termos de custos que tornaria a viagem espacial acessível. Mas vamos mais longe começando pela baixa órbita de Marte, um Tether pode impulsionar naves para o Cinturão de Asteróides. A primeira nave enviada para um novo asteroide precisaria de foguetes para diminuir sua velocidade em seu destino. As chegadas posteriores podem esperar um Tether para pegá-las e enviá-las de volta de graça. Chegar em asteroides de forma barata, é um fator importante para explorar os recursos do sistema solar. Metais preciosos e minerais valiosos podem ser enviados para Marte em apenas semanas depois que forem cortados de seus asteróides. Eles seriam os perfeitos blocos de construção para nossa civilização interplanetária, mas porque parar aqui ?! As luas de Marte são bem convenientes, nenhuma lua no sistema solar orbita seu planeta tão perto. Phobos é tão pesada, que não precisamos nos preocupar em diminuir sua velocidade, sendo o ponto perfeito de fixação para um Super-Tethers de um pouco menos de 6.000 km de comprimento. A ponta mais baixa ficaria um pouco acima da superfície de Marte e seria bem fácil de pegar.

A ponta mais alta poderia lançar naves até Júpiter e Saturno. O mesmo Super-Tether, pode tornar o sistema solar interno mais próximo. Vênus e Mercúrio estão a apenas um balanço de distância. Diferente de Marte, eles estão repletos de energia solar e são ricos em minerais. No longo termo, nada está impedindo a humanidade em construir redes de transporte de "zero propulsão" para os planetas terrestres, centradas nas luas de Marte. Tethers são soluções comparavelmente baratas e sustentáveis para tornar a viagem espacial acessível e o resto do sistema solar acessável para aproveitamento e exploração. Considerando que temos a tecnologia para construi-los hoje não há, realmente, nenhuma boa desculpa para esperar mais.