¿Como escapar del pozo gravitatorio de la Tierra?

Todo el mundo conoce de las misiones Apollo a la luna que llevaron los primeros humanos a un cuerpo celeste diferente a nuestro planeta y desde entonces la humanidad se ha preguntado ¿Por qué los humanos no hemos regresado a la Luna? o ¿Por qué no hemos ido a otros planetas? En parte estas preguntas se pueden responder con el hecho de que las distancias son simplemente enormes, pero nunca se piensa en uno de los mayores obstáculos de la exploración espacial: La gravedad de la Tierra.

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Cohete Falcon lanzado desde el centro espacial Kennedy. Cortesia: SpaceX Flickr.com CC 1.0

Nuestro planeta nos atrae hacia su centro a aproximadamente nueve punto ocho metros por segundo al cuadrado. Si quisiéramos salir de un salto de nuestro planeta tendríamos que saltar con una velocidad de al menos once kilómetros por segundo. Sin embargo, en la exploración espacial se usan métodos menos rudimentarios como por ejemplo los cohetes, los cuales usan una mezcla de sustancias químicas como hidrogeno y oxígeno para crear una reacción de combustión e impulsarse hacia el espacio exterior. Aun así, este método tiene una limitación y es que mientras mas masa se quiera sacar fuera del planeta, mas combustible se necesita para generar mas propulsión. Sin embargo, mas combustible significa mas masa por lo cual la necesidad de llevar mas masa al espacio se vuelve un circulo vicioso. Es por esto, que algunos científicos han tratado de solucionar este inconveniente con métodos mas eficientes como bases lunares donde se construyan los elementos necesarios para la exploración espacial o algo más cercano a nuestro planeta como lo es un elevador espacial.

Un elevador espacial se puede comparar con un tren de carga en el sentido de que es un sistema de transporte eficiente, de bajo costo y practico con el cual se podría llevar cargamento de forma efectiva a la orbita de la tierra (ISEC 2018). Básicamente constaría de un cable extremadamente largo anclado a la superficie terrestre y a un contrapeso en órbita geosincronica.

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Elevador espacial Vahana anclado a las Maldivas. Autor: Steve Bower. Fuente: Enciclopedia Galactica

Si bien actualmente no se cuenta con los materiales necesarios, hay algunos que se asemejan a lo que se busca como por ejemplo los nanotubos de carbono pues ofrecen gran resistencia y son livianos. Estas son las características que requiere el cable pues el mismo deberá soportar las condiciones climáticas de las primeras capas atmosféricas, la radiación fuera de la atmosfera y la basura espacial que orbita el planeta. Así mismo, para el contrapeso se ha propuesto usar asteroides puestos en una órbita geosincronica que para la tierra seria una orbita a una altura de aproximadamente 36 kilómetros (NASA INSTITUTE FOR ADVANCED CONCEPTS). Por último, el cable deberá estar sujeto a la superficie terrestre cerca al ecuador pues las fueras centrifugas del cable se estabilizarían con la rotación terrestre y por tanto un cable anclado en latitudes mayores se inclinaría demasiado horizontalmente.

Si bien la realización de un elevador espacial parece conllevar beneficios a la exploración espacial, se debe tener en cuenta que también conlleva riesgos puesto que la ruptura del cable desde la base implicaría la liberación de una tremenda cantidad de energía debida a la fuerza centrifuga del asteroide. Si el cable se rompe desde arriba, el panorama es mucho peor pues un cable de mas de 36 kilómetros de largo se enrollaría completamente sobre el planeta cayendo con una fuerza tal que el impacto dejaría una franja de destrucción a lo largo del ecuador terrestre.  Aun si el elevador resulta ser un éxito, seguirían existiendo las amenazas de la basura espacial y el deterioro del cable debido a los rayos cósmicos y el clima en la atmosfera terrestre. Además, el peligro para los potenciales pasajeros humanos del elevador seria altos pues si bien la atmosfera protegería de la radiación los primeros kilómetros, el elevador inevitablemente pasaría por regiones del espacio con altas concentraciones de radiación por lo cual un viaje en el elevador espacial implicaría recibir dosis altas de radiación. Todos estos problemas, sin embargo, tienen soluciones como por ejemplo la implementación de campos magnéticos alrededor del elevador y el uso de un material extremadamente resistente para la construcción del cable.

El escape del pozo gravitatorio terrestre sigue siendo uno de los mayores obstáculos para la exploración espacial debido a la gran cantidad de energía que se debe invertir para escapar del mismo y por tanto la idea de un elevador espacial por descabellada que parezca, tiene grandes ventajas que acelerarían la exploración del sistema solar.

Para saber mas:

http://www.niac.usra.edu/studies/521Edwards.html

https://isec.org/2016-05-29-06-04-13/what-is-a-space-elevator-in-500-words-or-less/

http://www.bbc.com/future/story/20150211-space-elevators-a-lift-too-far

https://www.newscientist.com/article/dn10520-space-elevators-first-floor-deadly-radiation/

http://gassend.net/spaceelevator/breaks/

Acerca de Santiago Ospina Areiza

Estudiante de biología-Universidad de Antioquia.
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