Os foguetes são nossa única opção de viajar ou enviar carga útil ao espaço hoje. No entanto, isso pode mudar no futuro. Existem planos para desenvolver métodos alternativos de viagem. E eles são realmente estranhos.
Os inventores propuseram viajar ou enviar carga útil ao espaço com elevadores, armas espaciais subaquáticas, catapultas e até balões. Embora algumas delas possam ser irrealistas e provavelmente continuarão a ser uma quimera, outras poderão surgir nas próximas décadas. Só o tempo irá dizer.
10 Elevadores Espaciais
Um elevador espacial é exatamente o que você pensa que é – um elevador que vai do solo ao espaço. A ideia foi proposta pela primeira vez pelo cientista russo Konstantin Tsiolkovsky em 1895.
Quatro a seis cabos seriam conectados a um único sistema de elevador. Cada cabo estaria conectado a um veículo eletromagnético (que é praticamente um elevador) que leva a diferentes plataformas no espaço ou na alta atmosfera. Os elevadores viajariam a velocidades que chegavam a milhares de quilômetros por hora. [1]
As extremidades superiores dos cabos seriam conectadas a uma grande massa, como uma estação espacial ou mesmo um asteróide. A parte inferior dos cabos seria conectada a uma torre de 50 quilômetros de altura (31 milhas) no solo. A maioria dos projetos indica que a torre terrestre seria construída ao longo do equador porque as áreas fora dessa região são vulneráveis a furacões e tornados .
A NASA acredita que um dia o elevador substituirá ou reduzirá nossa dependência de foguetes. Embora ainda não tenhamos conseguido fabricar um elevador espacial, a China e a Obayashi Corporation do Japão têm planos separados para terminar um até 2045 e 2050, respectivamente. Se concluído, poderá reduzir o custo de envio de 0,5 kg (1 lb) de carga útil para o espaço de US$ 3.500 para US$ 25.
9 Skyhook
Imagine um anzol de pesca gigante estendendo-se do espaço exterior e parando em algum lugar no céu. Sim, é exatamente isso que é um skyhook. Também é chamado de pé de feijão como em “João e o pé de feijão” ou escada de Jacó, em homenagem a um versículo bíblico onde uma escada foi lançada do céu para a Terra.
Um skyhook é frequentemente promovido como uma versão menor do elevador espacial. Ambos seguem o mesmo princípio, exceto que o cabo do skyhook não chega até o solo. Também não há estação terrestre. [2]
A carga útil é primeiro transportada em um foguete ou outra unidade de propulsão e presa à extremidade do cabo do skyhook, que envia a carga útil para o espaço sideral. Foi sugerido que um skyhook também poderia funcionar ao contrário para transportar minerais extraídos de asteróides e outros planetas para a Terra.
8 Arma Espacial
Uma grande arma espacial é capaz de disparar cargas úteis para o espaço. Não pode ser usado para lançar humanos lá porque a força comprimiria instantaneamente uma pessoa pela metade, levando à morte. Embora não tenhamos conseguido fazer um, vários inventores ainda estão tentando criá-lo.
Um inventor é John Hunter. Ele propôs uma arma espacial de 1.100 metros (3.600 pés), chamada QuickLauncher, para realizar o trabalho. Hunter começou a trabalhar no QuickLauncher em 1992 e até testou um protótipo de 130 metros (425 pés). Quando concluído, o QuickLauncher seria instalado 490 metros (1.600 pés) abaixo do mar, em algum lugar próximo ao equador .
Apenas o topo do cano seria visível junto com uma plataforma que segurava a parte superior da arma acima da água. Hunter disse que o QuickLauncher reduziria o custo de envio de carga útil ao espaço para apenas US$ 113 por quilograma (US$ 250/lb). Ele acreditava que a arma poderia ser concluída em sete anos se conseguisse obter US$ 500 milhões em financiamento. [3]
7 Motorista em massa
O mass driver (ou catapulta eletromagnética) funciona como uma catapulta gigante. Poderíamos apenas pensar nisso como um trem . Em 2012, o engenheiro aeroespacial Dr. George Maise e o Dr. James Powell, um dos inventores do trem maglev, trabalharam na construção de um propulsor de massa que chamaram de StarTram.
O StarTram operaria com tecnologia de levitação magnética (maglev) , que é usada atualmente por muitos trens de alta velocidade. Os trens Maglev não têm rodas. Em vez disso, eles dependem de ímãs para fazê-los deslizar sobre o trilho. O StarTram se assemelharia a um trem maglev circulando dentro de um tubo.
Uma extremidade do tubo estaria no solo enquanto a outra estaria na alta atmosfera. No entanto, a extremidade na atmosfera superior ainda seria mantida firmemente no solo com vigas de aço ou algo semelhante. A carga seria acelerada magneticamente até chegar à outra extremidade de onde seria expelida e continuaria sua jornada rumo ao espaço.
Os inventores planejaram criar dois condutores de massa – um para carga e outro para humanos. Eles disseram que o mass driver de carga custaria US$ 20 bilhões para ser construído e estaria pronto em cerca de 10 anos. A versão de passageiros tem custo estimado em US$ 60 bilhões e ficaria pronta em aproximadamente 20 anos.
De acordo com Powell e Maise, espera-se que o StarTram transporte 1 quilograma (2,2 lbs) de carga para o espaço por apenas US$ 50 (em dólares de 2012). Usando cálculos semelhantes, custaria apenas 5.000 dólares em vez de 20 milhões de dólares (novamente, em dólares de 2012) para enviar humanos para a Estação Espacial Internacional.
A dupla também acredita que o StarTram poderia ser usado para proteger a Terra de grandes asteróides, para capturar energia solar e para nos permitir extrair matéria-prima de asteróides. [4]
6 Ciclo de lançamento
O circuito de lançamento consistiria em cabos magnéticos cobertos por um material protetor. Ele foi descrito como uma versão avançada do driver de massa que acabamos de discutir. No entanto, em vez de ter uma extremidade no alto da atmosfera, ambas as extremidades do circuito de lançamento estariam no solo. [5]
O centro da pista subiria aos céus, como uma montanha-russa . A espaçonave, ou trem, partiria de uma extremidade dos trilhos e dispararia para o espaço no centro dos trilhos. Embora a ideia pareça promissora, é duvidoso que veremos uma em breve, porque custaria uma fortuna para construir.
5 Catapultas
Uma start-up espacial chamada SpinLaunch está considerando enviar carga útil para o espaço com catapultas. A catapulta é na verdade uma centrífuga que gira em alta velocidade. Na verdade, ele gira tão rápido que lança uma carga acoplada para o espaço a velocidades de até 4.800 quilômetros por hora (3.000 mph). [6]
Curiosamente, a NASA testou tecnologia semelhante, embora tenha sido com trilhos e não com centrífugas. A NASA abandonou o projeto porque era menos confiável que os foguetes. Mesmo assim, SpinLaunch acredita que a tecnologia funcionará. Seu maior desafio é a resistência do ar que poderia impedir a carga de chegar ao espaço.
4 Balões
Uma empresa chamada World View prefere fazer as coisas da maneira antiga. Em vez de tentar inventar algo novo para nos levar ao espaço, eles optaram por balões de hélio. Eles voarão para a estratosfera, a segunda camada da atmosfera da Terra, à medida que você se move em direção ao espaço.
Um voo transportará dois pilotos e seis turistas . Espera-se que um assento no balão custe cerca de US$ 75 mil para um voo de seis horas. Embora a World View tenha concluído um voo de teste bem-sucedido com um protótipo em 18 de junho de 2014, ela perdeu o prazo de 2016 para seu primeiro voo pago.
Uma desvantagem do balão é a velocidade. Os balões chegarão ao espaço em duas horas, o que é muito lento. Foguetes chegam ao espaço em menos de quatro minutos. Porém, o balão oferecerá uma vista mais deslumbrante para os turistas. Além disso, os passageiros não terão que lidar com decolagens explosivas e forças G experimentadas com foguetes. [7]
Outra desvantagem é que o balão pode chegar a 480 quilômetros (300 milhas) do ponto de decolagem devido ao vento. No entanto, a World View cobre isso oferecendo voos de retorno aos seus passageiros. A empresa também mencionou que possui precauções e medidas de segurança contra o balão cair de volta à Terra ou voar para o espaço.
3 Aviões
Charles Bombardier e Juan Garcia Mansilla sugeriram o uso de aviões especiais para viagens espaciais. O Paradoxal proposto é um avião supersônico ou hipersônico com motor a jato que se converte em foguete para escapar para o espaço. O motor volta a ser um motor a jato quando retorna à Terra .
O motor a jato se transforma em um foguete quando oxigênio líquido é injetado no escapamento. Isso aumenta sua velocidade à medida que atinge a velocidade para escapar da atmosfera terrestre. Contudo, Bombardier e Mansilla não estão realmente preocupados com viagens espaciais . Na verdade, eles querem que seu avião seja usado para viagens de negócios.
Este avião iria ao espaço para explorar a curvatura da Terra e reduzir o tempo de voo. Por exemplo, o Paradoxal cobriria os 12.200 quilômetros (7.600 milhas) entre Los Angeles e Sydney em menos de três horas. Aeronaves convencionais completam o trajeto em cerca de 14 horas.
No entanto, as câmeras fora do avião permitiriam que os passageiros vissem o exterior do avião. Se isso não bastasse, eles experimentariam a ausência de peso do espaço por apenas um minuto antes de o avião começar a descer até a Terra. [8]
2 Anel Orbital
O anel orbital está intimamente relacionado ao elevador espacial. No entanto, ao contrário do elevador, é um enorme anel que circunda a Terra. Vários pontos ao longo do anel estariam conectados a estações terrestres aqui na Terra. Elevadores seriam instalados nas estações terrestres para nos permitir viajar para o espaço.
O anel orbital foi sugerido pela primeira vez por Nikola Tesla na década de 1870. No entanto, Paul Birch é creditado como o inventor depois de propor o anel orbital moderno em 1982. Birch sugeriu que fabricássemos o anel orbital no espaço com minerais extraídos do espaço. [9]
Infelizmente, ninguém está interessado em criar o anel porque Birch foi mal interpretado e mal compreendido. Um boato sem fim é que ele afirmou que o anel custaria US$ 31 trilhões de dólares. Embora um anel orbital ao redor da Terra continue sendo uma quimera, há sugestões para instalá-lo ao redor da Lua e de outros planetas, permitindo-nos entrar e sair deles com muita facilidade.
1 Fonte Espacial
As fontes espaciais são consideradas uma alternativa ao elevador espacial. Eles têm estações terrestres e espaciais, mas sem elevadores. A ideia foi promovida por uma equipe de seis homens incluindo Robert L. Forward, que explicou a ideia em seu livro Indistinguishable from Magic .
A invenção proposta é chamada de fonte espacial porque funciona como uma fonte de água. Uma bola pode permanecer sobre a água de uma fonte se a força da água permanecer constante. Ao mesmo tempo, a água que volta para a fonte é reaproveitada para manter a bola no ar. E o processo continua.
A estação terrestre de uma fonte espacial é uma espécie de câmara em forma de U, enquanto a estação espacial é uma câmara em forma de U invertida. Usando a lógica da bola que acabamos de mencionar, a estação espacial permanece no espaço porque a estação terrestre atira nela milhões de pequenas bolinhas magnéticas. A estação espacial atira os pellets de volta para a estação terrestre e o ciclo continua.
No entanto, as paredes da câmara terrestre seriam revestidas com aceleradores eletromagnéticos que disparariam qualquer carga útil para o espaço. A fonte espacial permanece inviável devido à quantidade inacreditável de energia que exigiria. Uma fonte espacial com uma câmara espacial a 2.000 quilômetros (1.240 milhas) de distância da câmara terrestre exigiria a mesma quantidade de energia que uma cidade inteira. [10]
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