Estamos familiarizados com foguetes, aquelas explosões controladas que transportam carga e humanos frágeis para o espaço. Mas existem maneiras não foguetes de chegarmos ao espaço?
Quer ir para o espaço? Pegue um foguete. Nada mais inventado pode liberar enormes quantidades de energia de maneira controlada para você orbitar.
Tudo se resume à velocidade. Agora, você está parado na Terra. Se você pular, voltará para onde começou. Mas se você tivesse uma velocidade lateral de 10 metros / segundo e pulasse para cima, aterrissaria abaixo alguns metros ... dolorosamente. E se você estivesse movendo 7.800 metros por segundo para o lado - e estivesse a algumas centenas de quilômetros acima - você apenas orbitaria a Terra.
Ganhar esse tipo de velocidade leva foguetes. Esses tubos de ciência mágica são incrivelmente caros, ineficientes e de uso único. Imagine se você tivesse que comprar um carro novo para cada viagem. Apenas explodir um único quilograma em órbita normalmente custa cerca de US $ 10.000. Quando você compra uma viagem ao espaço, apenas algumas centenas de k vão para o gás. Esses milhões de dólares são destinados principalmente ao custo do foguete que você vai parar no meio-fio assim que terminar.
A SpaceX é uma das empresas de foguetes mais inovadoras do mercado. Eles estão planejando maneiras de reutilizar o máximo possível do foguete, reduzindo os custosos custos de lançamento, que arruinam o que de outra forma seria uma viagem de rotina à Lua. Talvez no futuro, foguetes possam ser usados centenas ou até milhares de vezes, como seu carro ou aviões comerciais.
É o melhor que podemos fazer? Não podemos simplesmente abandonar os foguetes por completo? Para ir do solo à órbita, você precisa ganhar 7.800 metros por segundo de velocidade. Um foguete fornece essa velocidade através da aceleração constante, mas você poderia fornecer esse tipo de velocidade em um único chute?
Que tal uma arma enorme e simplesmente atirar em órbita? Você precisa transmitir instantaneamente uma velocidade enorme ao veículo. Isso cria milhares de vezes a força da gravidade nos passageiros. Qualquer pessoa a bordo é transformada em um fino revestimento vermelho distribuído uniformemente pelo interior da cabine. Você só pode se safar disso algumas vezes antes que seus passageiros de porquinhos da índia fiquem espertos.
"Administrador, há lascas de osso no meu champanhe!"
Se você estender o comprimento do cano da arma por muitos quilômetros, poderá suavizar a força de aceleração que os humanos podem realmente suportar. Essa é a idéia proposta pela Startram. Eles estão procurando construir uma trilha na encosta de uma montanha e usar o eletromagnetismo para elevar um trenó à velocidade orbital.
Isso pode parecer absurdo, mas muitos países estão usando a tecnologia maglev com trens e quebrando recordes de velocidade em todo o mundo. Recentemente, os japoneses empurraram um trem maglev para 603 quilômetros por hora. Essa primeira versão do Startram custaria US $ 20 bilhões, e as forças tremendas só funcionariam para qualquer carga entregue em um estado não-vivo, apesar de como começou.
Ainda mais cara é a versão com uma pista de 1500 quilômetros, capaz de espalhar a aceleração por um período mais longo e permitir que os humanos voem para o espaço, chegando com segurança em sua configuração original de "não colar".
Existem alguns pequenos obstáculos técnicos. Como uma pista de 20 quilômetros de altitude, onde os projéteis saem do focinho e da atmosfera de ventilação para evitar as ondas de choque que rasgariam toda a estrutura.
Se isso puder funcionar, podemos reduzir os custos de lançamento para US $ 50 / kg. Significando que uma viagem à Estação Espacial Internacional pode custar US $ 5.000.
Outra idéia seria, sem surpresa, lasers. Eu sei que parece que estou inventando isso. Lasers podem resolver todos os problemas futuros. Eles poderiam rastrear e explodir veículos de lançamento com um revestimento especial que se vaporiza quando é aquecido. Isso geraria empuxo como um foguete, mas o veículo teria que carregar uma fração da massa de combustível tradicional.
Você nem precisa acertar o próprio foguete para criar impulso. Um laser pode superaquecer o ar logo atrás do veículo de lançamento para criar uma pequena onda de choque e gerar impulso. Essa tecnologia foi demonstrada com o protótipo Lightcraft.
E os balões? Agora é possível lançar balões que podem chegar a uma altitude tão alta que estejam acima de 90% da atmosfera da Terra. Isso reduz significativamente a quantidade de arrasto atmosférico que os foguetes precisariam para concluir a jornada ao espaço.
O pioneiro da colonização espacial Gerard K. O'Neill imaginou um espaçoporto baseado em balão flutuando na borda do espaço. Os astronautas partiriam do espaçoporto e precisariam de menos impulso para alcançar a órbita.
Também conversamos sobre a ideia de um elevador espacial. Esticar um cabo da Terra até a órbita geoestacionária e carregar cargas úteis dessa maneira. Existem enormes obstáculos ao desenvolvimento de tecnologia como essa. Pode até não haver materiais fortes o suficiente no Universo para apoiar as forças.
Mas um elevador espacial completo pode não ser necessário. Poderia ser possível usar amarras girando na borda do espaço, que transferem o momento para a espaçonave, elevando-as passo a passo a uma velocidade mais alta e eventualmente em órbita. Essas amarras perdem velocidade a cada assistência, mas podem ter algum outro sistema de propulsão, como um íon, para restaurar sua velocidade orbital.
Os métodos futuros de acessar o espaço serão uma combinação de algumas ou de todas essas idéias, juntamente com foguetes tradicionais e reutilizáveis. Balões e sistemas de lançamento aéreo para diminuir o arrasto do foguete, aceleração eletromagnética para reduzir a quantidade de combustível necessária e lasers baseados no solo para fornecer energia e ruídos adicionais de empuxo e empuxo. Talvez com uma série de amarras transportando cargas em órbitas cada vez mais altas.
É bom saber que os engenheiros estão trabalhando em novas e melhores maneiras de acessar o espaço. Foguetes tornaram possível a exploração espacial, mas há uma variedade de tecnologias que podemos usar para reduzir os custos de lançamento e abrir novas perspectivas de exploração e colonização espacial. Mal posso esperar para ver o que acontece a seguir.
De quais métodos alternativos para chegar ao espaço você está mais animado? Deixe-nos saber seus pensamentos nos comentários abaixo.
