Enumere algunas ciencias y tecnologías importantes que se pueden realizar en un futuro próximo.
Descripción:
Los ferrocarriles y cables que conducen al espacio y conectan la estación espacial con la Tierra transportan naves espaciales y turistas al espacio.
Fecha de publicación:
El autor de ciencia ficción espacial Arthur C. Clarke dijo: "Pasarán 50 años hasta que todo el mundo deje de reír".
Instituto de Ciencias Edwards dijo: "2019".
El informe de investigación y desarrollo de Tianlai decía: "Tomará tan solo 15 años y hasta 50 años". (Pero sólo si se dispone de los fondos).
Si quieres conocer los detalles, por favor lee lo siguiente:
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En los últimos años, la idea de la escalera propuesta por Los científicos son conocidos por sus perspectivas atractivas y realistas. La viabilidad ha cautivado a toda la comunidad aeroespacial. Porque una vez construida la escalera, podrá funcionar las 24 horas del día como una autopista, enviando naves espaciales y turistas al espacio. Debido a que el costo de transporte de la escalera será dos órdenes de magnitud menor que el del cohete, la humanidad entrará en la verdadera "era espacial".
De la fantasía a la realidad
Esta audaz idea fue propuesta por primera vez por el famoso científico espacial ruso Tsiolkovsky en 1895. Estaba entusiasmado con la Torre Eiffel en París y propuso construir una torre que condujera al espacio. Imaginó un castillo espacial al final de un cable en forma de huso que orbitaba la Tierra en una órbita geoestacionaria.
En 1978, el famoso escritor de ciencia ficción espacial Arthur C. Clarke escribió la novela de ciencia ficción "Spring in Paradise". Imaginó una escalera que se extendía hacia abajo desde un satélite geoestacionario sobre el ecuador de la Tierra. Dado que los satélites geoestacionarios no se mueven en relación con el suelo en el cielo, los humanos pueden tomar ascensores hasta el espacio cercano a la Tierra para hacer turismo. En ese momento, alguien le preguntó a Clark cuánto tiempo le llevaría hacer realidad su sueño de una escalera. Dijo: "En 50 años, todo el mundo dejará de reírse".
Han pasado veinticinco años y no hay mucha gente que se ría de Clark. La NASA incluyó la idea de Clark para la escalera como parte de su Programa de Investigación de Conceptos Avanzados hace varios años e invirtió millones de dólares en la investigación. Del 65438 al 0999, la Oficina de Programas Avanzados del Centro Marshall de la NASA publicó "Ladder to Sky: Infraestructura avanzada para el espacio terrestre en el nuevo siglo", que anunciaba que Ladder to Sky pasaría de la fantasía a la realidad.
El 30 de junio de 2004 se celebró en Washington, DC la Tercera Conferencia Internacional sobre Escaleras. Los expertos que participaron en la reunión procedían de diversos campos, desde ciencia de materiales, construcción de puentes y tecnología espacial hasta temas legales, comerciales y financieros. expertos. En la reunión, los expertos discutieron la gran idea de una escalera al cielo. En la actualidad, el Dr. Brad Edwards del Instituto de Ciencias Fairmont en Virginia Occidental, más famoso por la investigación de escaleras, escribió en el artículo: "Las escaleras pueden hacer que la historia humana alcance un desarrollo a gran escala. Edwards cree que la primera escalera que concibió es A". La versión de la escalera podría estar disponible en 2015, un año antes del regreso planeado de Bush a la luna en 2020. Estimó que el costo sería de entre 7 mil millones y 654,38 mil millones de dólares, lo que no es mucho en comparación con el costo de otras hazañas espaciales humanas.
Escalera de Edwards
En teoría, la escalera al cielo no es mágica. Se construyó una plataforma en el Océano Pacífico, en el ecuador de la Tierra, y una nave espacial bajó un cable de 6,5438 millones de kilómetros de longitud y lo ancló en la plataforma. A medida que la Tierra gira con ella, la fuerza centrífuga creada por la rotación simplemente anula la gravedad de la Tierra, por lo que la escalera se mantendrá de la Tierra al espacio, tal como si estuvieras balanceando una cuerda sobre tu cabeza con una pelota atada a un extremo. Luego, un escalador impulsado por láser sube y baja por los cables, que pueden transportar naves espaciales, materiales de construcción e incluso pasajeros.
El Dr. Edwards ha estado estudiando "ingeniería de escalera" durante los últimos años. Introdujo que el primer paso es lanzar la nave espacial que lleva la escalera semiacabada a un satélite en órbita geoestacionaria para que pueda volar sincrónicamente con la Tierra; el segundo paso es bajar la escalera semiacabada de la nave espacial y aterrizar; una plataforma ubicada en el mar ecuatorial, similar a una plataforma universal para lanzar satélites al mar; en tercer lugar, ancle la escalera semiacabada a la plataforma; en cuarto lugar, utilice un escalador impulsado por un rayo láser para subir y bajar el producto semiacabado; de la escalera y atornillar más productos semiacabados de la escalera. Múltiples cables de fibra nanosintética de carbono completan aún más la escalera. Todo el proceso de fabricación dura aproximadamente dos años y medio. Además, según la imaginación de los expertos, las escaleras también pueden funcionar con energía electromagnética. La tecnología de propulsión por energía electromagnética se ha utilizado en trenes de alta velocidad en Japón y Europa. Una vez finalizado, este escalador podrá transportar lentamente materiales, toneladas de satélites e incluso personas a lo largo de la escalera hasta la órbita geoestacionaria a unos 36.000 kilómetros de altura. Tardará unos 7 días y medio, y tardará aproximadamente ese tiempo en regresar. .
Escalera rusa de lanzamiento aéreo
Las escaleras no sólo son elegantes, sino que también tienen amplias perspectivas de mercado. Por lo tanto, no sólo los científicos estadounidenses están interesados en la escalera, sino que Rusia y la Unión Europea, los viejos rivales de Estados Unidos en el campo espacial, también esperan tomar la iniciativa en el desarrollo de una escalera económica y práctica para ocupar esta nueva cabeza de puente en el campo espacial. La Agencia Espacial Europea ha encargado a la Universidad Aeroespacial de Samara de Rusia la construcción de una escalera de descenso que pueda devolver objetos desde la Estación Espacial Internacional a la Tierra.
El trabajo de demostración realizado por científicos rusos en Samara se encuentra ahora en sus etapas finales y ha despertado un gran interés por parte de políticos y funcionarios gubernamentales.
El principio fundamental de este tipo de escalera en realidad no es complicado: la escalera es en realidad una cuerda de 30 kilómetros de largo hecha de materiales poliméricos livianos pero que soportan carga. Cada cuerda pesa solo 6 kilogramos. Cuando se utiliza, un extremo de la cuerda se ata al compartimento de carga y se deja caer desde la estación espacial a la Tierra. Cuando la cabina de carga alcanza la densa atmósfera de la Tierra, la cuerda se quema por la fuerte fricción de la atmósfera y se separa de la cabina de carga. La cabina de carga utiliza su propio paracaídas para lograr un aterrizaje suave en la superficie terrestre.
La idea básica del concepto de escalera para los investigadores científicos rusos es la misma que la de los investigadores científicos estadounidenses. La diferencia es que la escalera rusa considera primero cómo transportar suministros desde la estación espacial a la Tierra, mientras que la escalera propuesta por investigadores estadounidenses se centra en transportar suministros desde la Tierra al espacio. Los científicos de Samara, Rusia, planean completar el trabajo de desarrollo preliminar en junio de 5438 + octubre de 2004. La primera prueba, prevista para finales de este año, utilizará el satélite ruso Photon para probar la escalera. Los expertos creen que si se puede utilizar este tipo de escalera, se puede lanzar periódicamente alguna carga eficaz desde la Estación Espacial Internacional a la Tierra, lo que no sólo ahorrará tiempo, sino también dinero. Antes de que el transbordador espacial estadounidense reanude su vuelo, algunos datos y equipos experimentales de la Estación Espacial Internacional sólo pueden ser devueltos a la Tierra por la nave espacial tripulada rusa Soyuz, y cada regreso de carga demora medio año.
La falta de fondos es el cuello de botella
Para Edwards, el mayor desafío técnico en la construcción de la escalera fue encontrar los materiales para fabricar los cables. Debe ser muy duro, muy ligero y resistente a cualquier corrosión. Durante décadas, los científicos han estado esperando este material que alguna vez fue descrito como "inalcanzable". En 1991, los científicos japoneses inventaron los nanotubos de carbono, que son seis veces más ligeros que el acero y cientos de veces más resistentes. Pero el coste de producción de este material es demasiado elevado. Smith y sus colegas de la Universidad Rice de Houston están trabajando en un material de cable de nanoacero al carbono patentado. Se dice que pueden reducir el coste de producción de cables de nanoacero al carbono a menos de 1 dólar por gramo.
También es muy importante elegir la ubicación de la plataforma marina, que debe estar lo más alejada posible de vuelos de aviones y rutas de barcos. No debe ubicarse en lugares donde suelen ocurrir huracanes y grandes olas. Hay que elegirlo con cuidado. Por supuesto, son muchos los desastres que la escalera tiene que soportar, como el impacto de rayos, lluvia y nieve, la prueba de cruzar la ionosfera, los ataques de asteroides, cometas y meteoritos, y la erosión de cables por el oxígeno atómico y Ácido sulfúrico en la atmósfera superior. Por supuesto, la mayor amenaza es el impacto de los satélites y los desechos espaciales en la escalera.
Hay muchas dificultades técnicas en la construcción de escaleras, pero el mayor obstáculo es la falta de fondos. Si no se recauda suficiente financiación, la escalera puede permanecer en la mente de los investigadores para siempre. Con la ayuda de personas de todos los ámbitos de la vida, el Dr. Edwards fundó una empresa de sistemas de escaleras altas en Seattle en 2002 y tomó la iniciativa de crear escaleras. La empresa invertirá aproximadamente 130.000 dólares estadounidenses en investigaciones sobre temas relacionados, centrándose en la adaptabilidad de los nanotubos de grafito al entorno espacial, especialmente su resistencia a los desechos espaciales. Pero estas inversiones están muy por debajo de los fondos necesarios para desarrollar la escalera. Afortunadamente, cada vez más empresas e inversores privados están interesados en el proyecto y algunos están donando generosamente. Gaoti Systems ha recaudado decenas de millones de dólares. Para reforzar la confianza de Edwards, la NASA ha asignado 500.000 dólares y el Congreso ha financiado 2,5 millones de dólares para proporcionar apoyo moral a las acciones de Gaoti Systems.
Actualmente, el transbordador espacial cuesta $20.000 por kilogramo de carga para transportar, pero una vez construida la escalera, el costo por kilogramo de carga se puede reducir a $65.438+00. La gente cree que debido a la aparición de la escalera, el costo del transporte entre el cielo y la tierra se reducirá considerablemente y la exploración espacial será mucho más sencilla, lo que permitirá que la exploración humana del espacio avance a pasos agigantados.
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