Un ascensor al espacio, tal y como oyes, suena a un proyecto exclusivo de la ciencia ficción. Sin embargo, podrías ver uno con tus propios ojos en la próxima década. Resulta que la construcción de un elevador espacial no es descabellada, sino que trae beneficios importantes. Hoy veremos por qué es rentable construir uno y, lo más importante, cómo rayos hacerlo.
Ascensor espacial. Fuente: Infobae (2021). Link: https://www.infobae.com/tecno/2021/06/28/space-elevator-que-es-el-ascensor-espacial-y-que-opciones-hay-de-que-sea-una-realidad/
Un ascensor espacial es un cable que conecta la Tierra con una órbita lejana de la Tierra (a la altura de la mayoría de satélites) para transportar carga y personas. Sería tremendamente útil: el costo de transporte disminuiría exponencialmente y el riesgo de llevar a una persona al espacio sería prácticamente nulo. Incluso podríamos especular que el tiempo de viaje sería menor, pues, a pesar de que un cohete viaja más rápido, las maniobras que debe realizar para detenerse y la precisión con la que debe estacionarse requieren mucho esfuerzo.
Y ya que hablamos de cohetes, echemosles un poco de arena. En primer lugar, un cohete es ridículamente costoso. Hasta hace una década, la construcción y despliegue de un cohete funcional (esto es que cumpla una función más allá de volar) no bajaba de los 20 millones de dólares. Recuerda, este cohete era usado una sola vez para transportar una carga. Después de la llegada de los cohetes reutilizables, el costo disminuyó a alrededor de los 13 millones de dólares. Aún después de esta significativa mejora, un defensor de la cohetería espacial no puede refutar la inviabilidad de un cohete cuando analizamos su composición: el 90% de un cohete es combustible. Si descontamos, además, los mecanismos internos de la maquinaria, lo que queda disponible para cargamento es ridículamente pequeño.
Lanzamiento de cohete espacial. Fuente: Ámbito (2022). Link: https://www.ambito.com/informacion-general/contaminacion/aseguran-que-los-cohetes-espaciales-contaminan-la-atmosfera-mucho-mas-lo-que-se-preve-n5441860
Además, es imperativo condenar la irresponsabilidad ambiental que supone depender de los cohetes. Ese 90% de combustible no solo es ineficiente, sino que la emisión de gases y partículas durante los lanzamientos contribuye significativamente al deterioro de la calidad del aire, mientras que la liberación de desechos y basura espacial representa un grave problema para el entorno espacial y la seguridad de futuras misiones.
Queda claro que necesitamos un reemplazo para el cohete; sin embargo, ¿un elevador espacial? ¿es tan siquiera posible? ¿Para empezar, cómo se construye uno? Stephen Cohen, profesor de física de la universidad de Vanier, Canadá, nos explica cómo en su tesis The Dynamics of a Space Elevator. Primero, necesitas poner en órbita un satélite con una cuerda lo suficientemente resistente que sirva como esqueleto del elevador. Este satélite debe estar en órbita sincrónica con la Tierra, lo que significa que, visto desde el piso, debe parecer quieto. Una vez desplegado el esqueleto, se construye alrededor de él la maquinaria para transportar carga.
¿Y por qué no se cae?
No, no se trata de una columna sólida que sujeta la cuerda, ni de un motor potente que jala la soga hacia arriba. La solución, en realidad, es más elegante: recuerda tus días de niñez, cuando jugabas en el parque. Seguramente, alguna vez, alguno de tus padres te sujetó de los brazos y te hizo girar tan rápido que te despegaste del suelo mientras girabas. ¿Qué hubiera pasado si te soltaba? Probablemente no estarías leyendo esto. A esta fuerza repulsiva se le conoce como fuerza centrífuga, y aparece cuando un objeto gira alrededor de otro. Ahí está la magia, la propia rotación de la cuerda (sobre todo el extremo más alejado de la soga), genera una fuerza que mantiene a la cuerda tensa). El trabajo de los ingenieros será encontrar la altura y el peso exactos que debe tener la cuerda para que la fuerza gravitatoria y la centrífuga se contrarresten.
Padre dando vueltas a su hija con la fuerza centrífuga. Fuente: Freepik (2019). Link: https://www.freepik.com/free-photo/father-daughter-spinning-circle_4961078.htm
Es viable, es más barato y contamina menos, ¡hagámoslo!. No tan rápido, me temo que te he engañado. Si los elevadores espaciales fueran todo lo que te he vendido hoy, tendríamos uno en cada rincón del planeta. Sucede que existe un problema mayor con estas fabulosas máquinas futuristas, su material. Quedó claro en el párrafo anterior que la soga debe estar tensa. Si tu padre podía hacer girar con tanta fuerza centrífuga que te levantabas del suelo, imagínate la Tierra girando a 3064.81 metros por segundo (a la altura del satélite). Hagamos una soga resistente, entonces. Genial, ahora tu soga es resistente, pero pesa demasiado; la fuerza gravitacional será demasiado grande. Entonces usemos un material que sea resistente, pero que no pese demasiado. Pues ese material está en la lista de los más buscados.
La buena noticia es que no somos los únicos en buscarlo. Un material ligero y resistente es el santo grial de la arquitectura, la medicina, la industria automotriz y la armamentística, entre muchas otras áreas. Es por eso que existen fuertes esperanzas de obtenerlo en las próximas décadas.
En fin, la construcción de ascensores espaciales está lejos de realizarse, pero está más lejos de ser un sueño. Un medio de transporte eficiente y renovable es una responsabilidad de los seres humanos con la Tierra. ¿Qué ocurrirá cuando el tránsito espacial se vuelva un acto recurrente? Porque el lanzamiento de cohetes aumenta cada año. ¿Acaso pensamos enviar toneladas y toneladas de combustible a la atmósfera semanalmente, diariamente? ¿Es ese el futuro que nos espera? Yo creo que podemos hacerlo mejor.
