Seamos honestos, Lanzar cosas al espacio con cohetes es una forma bastante ineficaz de hacer las cosas. Los cohetes no solo son costosos de construir, también necesitan una tonelada de combustible para alcanzar la velocidad de escape. Y mientras los costos de los lanzamientos individuales se reducen gracias a conceptos como cohetes reutilizables y aviones espaciales, una solución más permanente podría ser la construcción de un elevador espacial.

Y si bien un proyecto de megaingeniería de este tipo simplemente no es factible en este momento, Hay muchos científicos y empresas en todo el mundo que se dedican a hacer realidad un ascensor espacial durante nuestras vidas. Por ejemplo, un equipo de ingenieros japoneses de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Shizuoka creó recientemente un modelo a escala de un ascensor espacial que lanzarán al espacio mañana (el 11 de septiembre).

El concepto de un ascensor espacial es bastante simple. Básicamente, requiere la construcción de una estación espacial en órbita geosincrónica (OSG) que esté anclada a la Tierra mediante una estructura tensada. Se colocaría un contrapeso en el otro extremo de la estación para mantener la correa recta mientras la velocidad de rotación de la Tierra asegura que permanezca sobre el mismo lugar. Los astronautas y las tripulaciones viajarían arriba y abajo de la correa en automóviles, lo que eliminaría por completo la necesidad de lanzar cohetes.

Por el bien de su modelo a escala, los ingenieros de la Universidad de Shizuoka crearon dos CubeSats ultrapequeños, cada uno de los cuales mide 10 cm (3,9 pulgadas) de lado. Estos están conectados por un cable de acero de aproximadamente 10 metros de largo (32,8 pies), un contenedor que actúa como un elevador espacial se mueve a lo largo del cable usando un motor, y las cámaras montadas en cada satélite monitorean el progreso del contenedor.

Los microsatélites están programados para ser lanzados a la Estación Espacial Internacional (ISS) el 11 de septiembre. donde luego se desplegarán en el espacio para realizar pruebas. Junto con otros satélites, el experimento será realizado por el Vehículo H-IIB No. 7, que se lanzará desde el Centro Espacial Tanegashima en la prefectura de Kagoshima. Si bien antes se han realizado experimentos similares en los que los cables se extendían en el espacio, esta será la primera prueba en la que un objeto se mueve a lo largo de un cable entre dos satélites.

Como dijo un portavoz de la Universidad de Shizuoka en un artículo de la AFP:"Va a ser el primer experimento del mundo para probar el movimiento de los ascensores en el espacio".

"En teoria, un ascensor espacial es muy plausible. Los viajes espaciales pueden convertirse en algo popular en el futuro, ", agregó el ingeniero de la Universidad de Shizuoka, Yoji Ishikawa.

Si el experimento tiene éxito, ayudará a sentar las bases para un ascensor espacial real. Pero por supuesto, Aún deben resolverse muchos desafíos importantes antes de que se pueda construir cualquier cosa que se acerque a un ascensor espacial. El más importante de ellos es el material utilizado para construir la correa, que tendría que ser ligero (para no colapsar) y tener una increíble resistencia a la tracción para resistir la tensión inducida por la fuerza centrífuga que actúa sobre el contrapeso del ascensor.

Además de eso, la atadura también tendría que soportar las fuerzas gravitacionales de la Tierra, el sol y la luna, sin mencionar las tensiones inducidas por las condiciones atmosféricas de la Tierra. Estos desafíos fueron considerados insuperables durante el siglo XX. cuando el concepto fue popularizado por escritores como Arthur C. Clarke. Sin embargo, por el cambio de siglo, gracias a la invención de los nanotubos de carbono, Los científicos comenzaron a reconsiderar la idea.

Sin embargo, la fabricación de nanotubos en la escala necesaria para llegar a una estación en la OSG todavía está mucho más allá de nuestras capacidades actuales. Además, Keith Henson - un tecnólogo, ingeniero, y el cofundador de la National Space Society (NSS), argumenta que los nanotubos de carbono simplemente no tienen la fuerza necesaria para soportar los tipos de estrés involucrados. A esto, los ingenieros han propuesto utilizar otros materiales, como nanofilamento de diamante, pero la producción de este material en la escala requerida también está más allá de nuestras capacidades actuales.

También hay otros desafíos, que incluyen cómo evitar que los desechos espaciales y los meteoritos choquen con el ascensor espacial, cómo transmitir electricidad desde la Tierra al espacio, y asegurarse de que la correa sea resistente a los rayos cósmicos de alta energía. Pero si se pudiera construir un ascensor espacial, tendría inmensas recompensas, una de las más importantes sería la capacidad de transportar tripulaciones y carga al espacio por mucho menos dinero.

En 2000, antes del desarrollo de cohetes reutilizables, el costo de colocar cargas útiles en órbita geoestacionaria utilizando cohetes convencionales fue de aproximadamente US $ 25, 000 por kilogramo (US $ 11, 000 por libra). Sin embargo, según estimaciones compiladas por la Spaceward Foundation, Es posible que las cargas útiles se transfieran a la OSG por tan solo 220 dólares el kg (100 dólares la libra).

Además, el ascensor podría usarse para desplegar satélites de próxima generación, como los paneles solares basados ​​en el espacio. A diferencia de los paneles solares terrestres, que están sujetos al ciclo día / noche y a las condiciones climáticas cambiantes, estos arreglos podrían recolectar energía las 24 horas del día, 7 días a la semana, 365 días al año. Esta energía podría luego transmitirse desde los satélites utilizando emisores de microondas a las estaciones receptoras en tierra.

Las naves espaciales también se podrían montar en órbita, otra medida de reducción de costos. En la actualidad, las naves espaciales deben estar completamente ensambladas aquí en la Tierra y lanzadas al espacio, o tener componentes individuales lanzados en órbita y luego ensamblados en el espacio. De cualquier manera, Es un proceso caro que requiere lanzadores pesados ​​y toneladas de combustible. Pero con un ascensor espacial los componentes se podían llevar a la órbita por una fracción del costo. Aun mejor, Se podrían poner en órbita fábricas autónomas que serían capaces tanto de construir los componentes necesarios como de ensamblar naves espaciales.

No es de extrañar entonces por qué varias empresas y organizaciones esperan encontrar formas de superar los desafíos técnicos y de ingeniería que implicaría una estructura de este tipo. Por un lado, tienes el Consorcio Internacional de Ascensores Espaciales (ISEC), una filial de la Sociedad Espacial Nacional que se formó en 2008 para promover el desarrollo, construcción, y funcionamiento de un ascensor espacial.

Luego está la Corporación Obayashi, que está trabajando con la Universidad de Shizuoka para crear un ascensor espacial para el año 2050. Según su plan, El cable del ascensor estaría compuesto por un 96, 000 km (59, 650 millas) de cable de nanotubos de carbono capaz de transportar escaladores de 100 toneladas. También constará de un puerto de tierra flotante de 400 m (1312 pies) de diámetro y un puerto de 500 toneladas (13, 780 toneladas estadounidenses) contrapeso.

Como dijo el profesor Yoshio Aoki de la Facultad de Ciencia y Tecnología de la Universidad de Nihon (que supervisa el proyecto de ascensor espacial de Obayashi Corp.):"[Un ascensor espacial] es esencial para las industrias, las instituciones educativas y el gobierno se unan para el desarrollo tecnológico ".

Otorgado, el costo de construir un ascensor espacial sería enorme y probablemente requeriría un esfuerzo internacional concertado y multigeneracional. Y quedan retos importantes que requerirán importantes avances tecnológicos. Pero para este gasto único (más el costo de mantenimiento), la humanidad tendría acceso ilimitado al espacio en el futuro previsible, ya costes significativamente reducidos.

Y si este experimento tiene éxito, proporcionará datos esenciales que algún día podrían informar la creación de un ascensor espacial.