O Elevador Espacial

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Ficar preso no elevador vai ser mais dramático do que de costume.

Um elevador que vai da superfície do planeta até o espaço pode parecer tão metafísico quanto a escada de Jacó. Mas transpondo os desafios de engenharia sua construção não só é possível como seus benefícios a torna bastante desejável.

Mas será que iremos efetivamente realizar sua construção um dia? Conheça as questões que envolvem essa ideia, em especial as cifras, e conclua se seremos capazes de realizar essa conquista capaz de levar os terráqueos a uma nova era de conquista do espaço. Mais um vídeo do Kurzgesagt In a Nutshell com as legendas em poortuguês transcritas abaixo.



É difícil ir ao espaço.

Mesmo que nós todos desejemos que haja uma maneira fácil e acessível de ver nosso planeta flutuando na escuridão.

No momento a única maneira é virar um astronauta ou um bilionário.

Mas há um conceito que pode tornar isso possível e servir como ponto de partida para a exploração do universo.

O Elevador Espacial.

Como ele funciona exatamente?

Para entender como um elevador espacial nos levará ao espaço, nós primeiro precisamos entender o que é uma órbita.

Estar em órbita significa basicamente cair em direção a algo, mas mover-se rápido o suficiente para "errar o chão".

Se você jogar uma bola na Terra, ela faz um arco pelo ar e depois acerta o chão.

No espaço, a gravidade faz você se mover de maneira semelhante, mas se você se mover para o lado rápido o suficiente, a curvatura da terra faz com que o chão caia abaixo de você tão rápido quanto a gravidade lhe puxa em direção a ele.

Então para entrar na órbita da Terra, foguetes devem ir para cima, e para o lado, rápido.

Em contraste, um elevador espacial drena a energia da rotação da Terra para fazer a carga se mover rapidamente.

Imagine uma criança girando um brinquedo numa corda e uma formiga na mão da criança.

À medida que a formiga escala pela corda, ela começa a se mover cada vez mais rápido enquanto sobe.

Comparado a foguetes com cargas lançadas de um elevador, você só precisa prover a energia para subir.

Movimento rápido para o lado vem de graça com a rotação da Terra.

Mas um elevador espacial seria sem dúvida a maior e mais cara estrutura já construída por humanos.

Então, vale a pena?

Tudo depende dos custos.

Foguetes queimam uma grande quantidade de combustível só para levar uma pequena quantidade de cargo ao espaço.

Nos preços atuais, custa cerca de 20000 dólares para pôr um quilograma de carga no espaço.

Isso são 1,3 milhões de dólares em média para um humano 40 milhões de dólares para o seu carro. Bilhões para uma Estação Espacial Internacional.

Esse custo imenso é uma das maiores limitações do voo espacial humano.

Mesmo com a tecnologia avançando, esse custo não será comparável com o preço de uma passagem de avião no futuro próximo.

Um elevador espacial resolveria esse problema.

Depois da construção, um elevador espacial é projetado para reduzir o custo em cem vezes, para 200 dólares por quilograma.

Se um elevador espacial barato custa 20 bilhões de dólares, então nós recuperaremos nossas perdas depois de lançarmos apenas um milhão de toneladas.

Próximo ao peso de duas Estações Espaciais Internacionais.

Então como seria um elevador espacial na vida real?

Um elevador espacial tem quatro componentes principais.

O cabo, âncora, contrapeso e ascensor.

A parte de "elevador" do elevador espacial é o cabo e o ascensor.

Ele se estende da superfície da Terra até o espaço.

O ascensor é como uma cabine de elevador convencional.

Uma cãmara que sobe e desce pelo cabo.

Na base haveria uma âncora fixando o cabo à Terra bem como um porto para ascensores.

No topo há o contrapeso que segura o cabo.

O cabo é segurado como uma corda e é apoiado em cima pela tensão do contrapeso localizado a uma altura superior a 36000 quilômetros acima da superfície terrestre.

No contrapeso poderia haver uma Estação Espacial.

Um ponto de lançamento para todas as missões a partir do elevador espacial.

Mas poderíamos realmente construir um?

É difícil dizer.

O desafio mais difícil é o cabo.

Ele precisa ser leve, acessível e mais estável do que qualquer material que produzimos agora.

Há materiais promissores como grafeno e nanofios de diamante mas até mesmo eles podem não ser fortes o suficiente.

E, além de ser incrivelmente forte, o cabo também teria que resistir a corrosão atmosférica, radiação, e impactos de detritos e micrometeoritos.

Além disso, demora várias dias para escalar o elevador.

Como nós proveríamos energia ao ascensor?

Requer muita energia para fazê-lo subir.

Nós precisaríamos de um reator nuclear na nossa cabine de elevador, ou nós emitimos energia do chão com um laser super potente?

E de onde nós obteremos as matérias-primas para um cabo de 36000 quilômetros de comprimento?

Nós o construímos aqui na Terra e mandamos ao espaço, ou construímos no espaço e o baixamos até a Terra?

Mineração de asteroides poderia ser a resposta?

Simplesmente ainda há muitos obstáculos tecnológicos para superar.

E um elevador espacial não está isento de risco.

Se o cabo quebrar, ele cairia de maneira espetacular.

Se ele quebrar próximo à âncora, a força exercida pelo contrapeso faria o elevador inteiro se levantar e ascender ao espaço.

Se ele quebrar próximo ao contrapeso, o cabo caíra dando voltas no mundo e chicoteando no final.

Os detritos resultantes em órbita poderiam causar sérios problemas a voos espaciais no futuro.

Se construirmos um elevador espacial na Terra, precisamos fazer corretamente de primeira.

Por essas razões, alguns especialistas propuseram a construção de um elevador espacial primeiro na Lua.

A gravidade da Lua é muito mais fraca que a da Terra, então um material mais leve porém existente como o kevlar pode servir de cabo.

Mesmo com todos esses desafios, os benefícios de se ter um elevador espacial em funcionamento seriam imensos.

Poderia ser o primeiro passo para se tornar uma civilização exploradora do espaço.

Talvez nós nunca construiremos um elevador espacial, Mas ao tentar fazê-lo, podemos aprender bastante.

E quando o assunto é a exploração do universo, não podem haver sonhos de um futuro glorioso em demasia.

Fonte: YouTube
[Visto no Brasil Acadêmico]

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