Os projetos de elevadores espaciais (dois em andamento).

Você acha que é possível a humanidade criar um elevador que saia da Terra suba até o espaço?

Há cientistas que dizem que isso não é possível. Há outros que dizem que talvez, e há outros que não só acreditam, como já estão trabalhando nisso!

Vamos conhecer agora os projetos de Elevadores Espaciais:

 

COMO FUNCIONA UM ELEVADOR ESPACIAL

A ideia de criar um elevador espacial parece pura ficção científica, mas o princípio é bastante simples, basta jogar algo pesado no espaço e prende-lo a Terra por meio de um cabo. O cabo seria esticado por causa da força centrífuga. O elevador utilizaria este cabo para subir e descer.

 

Mas como isso pode funcionar?
Pode não parecer, mas a Terra gira a uma velocidade absurda, cerca de aproximadamente 1675 quilômetros por hora. Isso é 4 vezes e meia a velocidade de um fórmula 1 em uma reta.

Daí vem a pergunta: Se é tão rápido, por que a gente não sente que a Terra está girando?

A gente não sente isso por causa de dois fatores: o primeiro a gravidade. A gravidade faz com que ficamos presos a superfície, e não escapamos para o espaço.

O segundo fator é a pressão atmosférica. Todo o ar e gases que estão na atmosfera formam uma massa em nossa volta, e essa massa acaba criando um pressão sobre nós. Toda essa massa atmosférica também está presa pela gravidade, e conforme a Terra gira, a massa gira também. Por causa da pressão mais a gravidade, giramos junto com a Terra, mas sem perceber isso. Do nosso ponto de vista, é como a se o planeta estivesse parado. E é o céu que está se movendo, não a Terra.

Mas, e se você, estivesse fora da atmosfera? Não apenas fora da atmosfera mas muito longe, tão longe que a gravidade da Terra não exerça tanta força sobre você. A Terra continuaria girando, e você ficaria flutuando independente no espaço. Agora imagine que você esteja preso a um cabo. Conforme a Terra gira, o cabo começa a te puxar, criando uma força centrífuga.

Para entender melhor, vamos fazer a um experimento bem simples (apresentado no vídeo abaixo):

O princípio para o Elevador Espacial é a força centrífuga – Demonstração de um cabo preso a uma bolinha ligada a uma furadeira.

Pegamos uma bolinha, e no que seria a linha do equador desta bolinha colocamos um prego. O prego servirá de base, onde amarramos um barbante.  Na ponta do barbante, amarramos uma outra bolinha um pouquinho pesada. Agora com o uso de uma furadeira, fazemos a bolinha girar. Se você repetir este experimento em casa, verá que a bolinha menor, presa pelo barbante começa a girar também. E depois por causa da força centrífuga, o cabo é tensionado ao máximo, impedindo que a bolinha seja arremessada.

As principais ideias de elevadores espaciais, se baseiam neste mesmo princípio. Colocar algo ligeiramente pesado em órbita preso a um cabo. A força centrífuga tensiona o cabo e o mantém esticado. É esse cabo que será utilizado pelos elevadores para subir e descer.

 

E porque o interesse em criar um elevador espacial?

O interesse é puramente financeiro.

Hoje para ir ao espaço, só mesmo com a utilização de foguetes. O que torna muito caro colocar qualquer coisa em orbita. O custo atual para colocar um quilo de qualquer equipamento no espaço é de US$ 22 mil dólares. Com o elevador espacial este custo poderia baixar para mais ou menos US$ 200 por quilo. Então, quem for dono de um elevador terá um negócio muito lucrativo nas mãos.

Atualmente existem 4 entidades governamentais e privadas que estão disputando quem vai fazer o primeiro elevador espacial. Entre elas temos: A NASA, O Google, A Thoth Technology do Canadá, e Corporação Obayashi do Japão.

Exceto a empresa canadense, todas as outras instituições apostam na utilização de cabos criados por nano tubos de carbono. Colocar um elevador no espaço significa ter que esticar um gigantesco cabo por milhares de quilômetros. O cabo precisa ser leve e principalmente extremamente resistente para suportar a tensão entre a Terra e o contrapeso no espaço, aguentar também o peso do elevador, o peso da carga e também suportar o próprio peso do cabo. Não existe nenhum tipo de cabo construído pelo homem no momento que atenda a tais exigências.

Nano tecnologia

A solução talvez esteja na nano tecnologia. Em 1991, o físico japonês Eiji Iijima, ao fazer experimentos, descobriu filamentos de carbono em forma cilíndrica, estes filamentos ficaram mais tarde conhecidos como nano tubos de carbono. As atuais pesquisas em nano tubos de carbono demonstram que este material seja resistente o bastante para suportar um elevador espacial. Nano tubos de carbono são 100 vezes mais resistente que o aço!

Só existe um problema!

Ainda não é possível produzir nano tubos de carbono de forma industrial. No momento trata-se apenas de pesquisa. Ainda não existe tecnologia para criar nem um metro de filamento de nano tubos, então ainda estamos muito distante de criar cabos de grande espessura e de milhares de quilômetros.

NASA E GOOGLE

NASA

Além dos nano tubos, a Nasa estuda também a utilização de fontes de energia geradas por lasers para impulsionar os elevadores espaciais. É uma tecnologia mais ou menos parecida com aquela que falamos aqui, no vídeo sobre a tecnologia em estudo da NASA, que deslumbra uma viagem a Marte em apenas 3 dias.

O único empecilho é mesmo a tecnologia dos nano tubos que ainda estão muito prematuros. A NASA reconhece que por causa disso pelo menos no momento, ainda é inviável construir um elevador espacial. O projeto da NASA está em stand by e permanecerá até que haja tecnologia suficiente.

GOOGLE

Quem também está de olho neste mercado é o Google. O laboratório do Google-X desenvolveu o seu próprio projeto de elevador espacial, mas depois de algum tempo de estudo, esbarrou no mesmo problema, a tecnologia atual. O Google, assim como a NASA, também está deixando o projeto na gaveta até que a tecnologia dos nano tubos avancem.

 

Thoth

Enquanto NASA e Google estão aguardando os avanços da tecnologia, uma empresa canadense a Thoth Technology, tem planos de iniciar a construção do elevador já nos próximos anos. De todos os projetos de elevadores espaciais, a Thoth é o que apresenta uma solução totalmente diferente dos demais. Na verdade não se trata exatamente de um elevador que vai até o espaço, mas sim uma gigantesca torre de 15 quilômetros de altura. Chamada de ThothX Tower, ela será construída em módulos parcialmente infláveis, o que vai permitir que a torre seja razoavelmente leve e controlável de forma ela se ajuste a ventos e tremores e sempre se mantenha na vertical.

Projeto canadense de elevador espacial
Projeto canadense de elevador espacial
Projeto canadense de elevador espacial

Para subir na Torre, ao invés de usar cabos, o elevador sobe de forma vertical pelas laterais.

Uma característica interessante é que não é exatamente o elevador que sobe, mas sim todo o conjunto de trilhos. A Torre também permite que vários elevadores possam subir e descer ao mesmo tempo.

Projeto canadense de elevador espacial

No topo da torre haverá uma espécie de aeroporto para naves espaciais. A ideia é que as naves decolem a partir deste aeroporto reduzindo um estágio no caso dos foguetes atuais. Isso fará com que o custo de subir ao espaço caia pelo menos 30%. As naves decolam, acessam a baixa órbita terrestre e depois retornam para o mesmo aeroporto no topo da torre.

Além de viagens espaciais, a torre também está projetada para para servir de estação de geração de energia através da captação eólica. A torre também servirá de torre de transmissão para serviços de comunicação. Por fim, também está nos planos, criar o turismo espacial.

Segundo os desenvolvedores, a ideia não é criar somente uma única torre, mas sim várias torres pelo mundo, seja para própria Thoth ou para qualquer país que encomende uma.

Nos próximos anos a Thoth pretende construir uma torre de 1,5 quilometro e meio de altura. E aí sim construir a segunda torre de 15 quilômetros.

Obayashi

Talvez de todos, o mais ambicioso é o projeto Japonês. O elevador espacial do Japão está sendo projetado pela Corporação Obayashi, uma mega construtora que já construiu entre várias obras importantes, as maiores torres e edifícios do mundo.

O projeto é muito ambicioso. Os japoneses pretendem conectar o elevador a uma estação no espaço a 36.000 quilômetros de distância. Para ter uma ideia de quanto isso é longe, a Estação Espacial Internacional, a ISS, está a 360 quilômetros de distância. Então a estação do elevador estará 10 vezes mais longe que a ISS.

E ainda tem mais! O elevador precisará de um contrapeso para tensionar o cabo. Este contra peso ficará ainda mais longe a 96.000 quilômetros de distância.

Na Terra o cabo estará preso em uma base no mar, chamada de Porto Terrestre.

As pesquisas estão em andamento e segundo a empresa, todos os problemas técnicos e tecnologia necessária precisam estar prontos até 2030 quando se inicia o processo de construção e instalação do elevador. Segundo o engenheiro chefe do projeto, a construção deve levar 20 anos. Sendo assim o elevador espacial estará pronto para uso em 2050.

O elevador saíra da Terra e acessará uma estação orbital a 36.000 km de altura. Esta estação teria acomodações para fins turísticos, científicos e até para acomodar astronautas de passagem para outros veículos. O elevador subirá por um cabo, a uma velocidade média de 200 km por hora. Neste ritmo, a viagem da Terra até a estação principal irá durar uma semana.

Ao longo do cabo, até chegar a estação principal, haverá outras pequenas subestações, que podem servir de parada e também para laboratórios de trabalhos científicos.

Acima da estação principal, existirá outras duas: uma subestação a 57.000 km e a última que é na verdade o contrapeso do elevador a 96.000 km.

Aí você se pergunta: Como é que eles vão fazer isso? Como puxar um cabo para o espaço a uma distância tão longe?

A empresa divulgou uma animação que resume o procedimento (no vídeo abaixo): Um foguete será lançado e colocará em órbita, uma pequena nave contendo a primeira parte dos equipamentos, entre eles toneladas de cabo. Em seguida outros foguetes levarão outras naves com o restante do material necessário.

Depois a nave expandirá a sua orbita até atingir 36.000 quilômetros, se posicionando em uma órbita geoestacionária.

Finalmente o cabo será liberado em duas direções, uma sentido Terra e outra contrabalanceando em direção oposta. Ao chegar na superfície da Terra, o cabo será preso na base em alto mar. Este processo deve durar 8 meses.

Agora começa a segunda fase do projeto: A Nave que esticou o cabo até 96.000 quilômetros servirá de contrapeso, mas para suportar o peso do elevador deverá ser reforçada. Então serão enviados mais pesos. Simultaneamente, o cabo será reforçado em toda sua extensão.

Começa então o processo de construção da estação principal a 36.000 quilômetros.

Por fim são criadas a subestações.

Na Terra, o porto terrestre, também precisará de um tempo para ser construído pois não trata-se apenas de uma base no mar, mas todo um complexo de apoio, envolvendo hotéis, residências, aeroporto, institutos e construções destinadas a empresas espaciais.

Para chegar ao porto terrestre do elevador, será criado um túnel submarino.

Há muitos cientistas que duvidam que este projeto saia do papel. Mas por outro lado, a Obayashi continua com as pesquisas e possui uma equipe de engenheiros criando ferramentas e tecnologia para criar o primeiro elevador espacial da humanidade.

E você, o que acha? Será que em breve poderemos subir ao espaço através de um elevador espacial? Quem sabe teremos esta resposta daqui a algumas décadas.

Um grande abraço.