Elevador espacial em 2050?
Ficção científica ou realidade? A construtora japonesa Obayashi Corporation, de Tóquio, anunciou que tem planos para construir um elevador espacial em 2050.
É exatamente o que parece — um elevador que parte de uma plataforma fixa em algum ponto da Terra e sobe direta e confortavelmente até a órbita terrestre. E, ao contrário do que também pode parecer, é ao menos teoricamente possível. Mas só com materiais suficientemente fortes. Os cabos de aço que transportam elevadores convencionais jamais dariam conta. Mas os famosos e recentes nanotubos de carbono poderiam servir. Eles são mais leves e cem vezes mais resistentes.
“No momento, não podemos fazer os cabos [de nanotubos] com o comprimento suficiente. Só conseguimos fazer nanotubos com três centímetros de comprimento, mas vamos precisar de muito mais… achamos que até 2030 seremos capazes de produzi-los”, disse Yoji Ishikawa, gerente de pesquisa e desenvolvimento da Obayashi, em entrevista a uma rede australiana.
A empresa aposta que um consórcio internacional terá interesse em abraçar o projeto quando a tecnologia estiver suficientemente madura. O potencial, sem dúvida, é revolucionário: o custo para enviar um quilo de qualquer coisa à órbita, hoje estimado em cerca de US$ 22 mil, cairia para meros US$ 200. Isso efetivamente viabilizaria a exploração científica e comercial do espaço em larga escala.
IDEIA ANTIGA
O sonho de um elevador espacial é tão antigo quanto o das próprias viagens espaciais. O primeiro a formulá-lo cientificamente foi o pioneiro russo Konstantin Tsiolkovsky, em 1895. Isso mesmo, no século 19! Ele foi inspirado pela construção da torre Eiffel, em Paris, e imaginou a elaboração de uma estrutura que pudesse levar um elevador até a órbita terrestre. (Por via das dúvidas, em sua vasta obra Tsiolkovsky também projetou foguetes e calculou as necessidades energéticas para o voo espacial, tornando-se efetivamente o pai da astronáutica teórica.)
A ideia só caiu no gosto popular, contudo, após o escritor Arthur Clarke popularizá-la, no livro “As Fontes do Paraíso”, de 1979.
O conceito da Obayashi envolve um imenso cabo que partiria de um ponto na superfície da Terra e atingiria a altura de 96 mil km, com um contrapeso na ponta para manter a estrutura coesa. (Esse tamanho aí é cerca de oito vezes o diâmetro do próprio planeta, caso você não tenha notado a enormidade!) No meio do caminho, a 36 mil km, uma estação orbital serviria de ponto final para a viagem do elevador. A essa altitude, ela estaria numa órbita geoestacionária, mantendo-se sempre sobre o mesmo ponto da superfície (e garantindo que a estrutura não se rompa pela rotação da Terra).
O vagão seria capaz de transportar 30 pessoas a confortáveis 200 km/h, chegando à órbita geoestacionária em uma semana de viagem.
E aí, sobe?
O combustível não é problema, o “trem” subiria pelo cabo e desceria usando os freios, gerando eletricidade que seria acumulada em baterias. Por isso o custo baixo. Mas… se instalarem uma fábrica de cabos de nanotubos no espaço, com a gravidade zero e o vácuo, teriam que ver por quanto tempo seriam preciso produzir os 96.000.000 metros de cabos (que formariam uma espécie de corda entrelaçada, pois, pelo que sei, o diâmetro do cabo de nanotubo não ultrapassaria um ou dois milímetros). Então, se começarem em 2030, quanto tempo levarão para produzir a fábrica, lançar ao espaço e produzir esta imensidade de cabos? Em 20 anos, duvido muito. Para um cabo, seriam necessários produzir 550 m por hora. E para n cabos? Mas desejo que tenham sucesso, o elevador espacial é uma das salvações para a humanidade.
Olá.
Parece que já há tecnologia para o cabo:
http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=fios-de-diamante&id=010160140922#.VCRwTWddW_8
As limitações seriam de natureza dinâmica:
http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=elevador-espacial-podera-ter-problemas-de-estabilidade&id=010805080331#.VCRzIGddW_8
AAM
Existe um certo otimismo exagerado com esta tecnologia. O custo de elevação de carga, acho eu, não seria tão baixo quanto R$ 200,00. Isto nunca amortizaria os custos de construção que devem ser estratosféricos (literalmente). Além do mais, tem o custo de combustível. Ah não ser que os cabos de nanotubos sejam concutores, levar energia elétrica a uma altura de 36.000 km não é nada simples, principalmente em função da potência exigida. Motores a combustão só funcionariam nos primeiros 10 Km. Assim, além de sustentar o elevador existem outros diversos desafios técnicos. Eu duvido muito que todos sejam resolvidos nas próximas 4 décadas. Acho melhor o Brasil continuar a projetar os foguetes. 4 décadas da para terminar o VLS.
O elevador poderia ter baterias e usar motores elétricos para escalar o cabo. Também é possível a transmissão sem fio (microondas) da energia gerada na estação geoestacionária por painéis solares para o elevador dispensando a necessidade de cabos.
Nanotubos de carbono podem ser confeccionados para conduzirem eletricidade.
Com a atual mentalidade, nem em 40 anos. Haja o e-mail que foi enviado a bolsistas na Inglaterra. E pelo que sei, a segurança continua relapsa na base, mesmo após a explosão ocorrida há algum tempo. Pelo jeito, vamos ter que usar o elevador espacial, pois ficará pronto bem antes do VLS-n (n=enésima versão).
Em 40 anos n < = 4.
http://meiobit.com/298811/obayashi-corp-preve-que-japao-construira-elevador-espacial-ate-2050/
Nossa Salvador, essa pra mim passou dos limites.
Bem perto do impossível. Eu sei que você vai falar da época da Lua e tal. Pra mim não tem nem comparação.
Vou inventar uma aqui também. Ligar um cabo gigante da Terra no Sol e coletar energia quase inesgotável. Possível? Quero ver fazer.
No dia que criarem uma usina nuclear à prova de tsunami ou com risco zero, um navio que não afunda (já tentaram por aí), um carro de F1 que o piloto nunca morre, um avião que nunca cai….Tudo muito mais fácil que isso aí e ainda estão longe de conseguir, muito longe.
Se a tal empresa tem credenciais na área de engenharia, o marketing não fica atrás não.
Vai um recall da Toyota aí?
A empresa construiu o maior prédio de Tóquio. E você sabe como são os terremotos por lá. 😉
Toda empreitada tem seus riscos. Se no século XIV e XV, os homens seguissem á risca as crenças e serem crédulos, nunca teriam atravessado os oceanos, com o abismo, os monstros marinhos, sereias sedutoras e canibais, tal e etecetera… Se fossem crédulos, esperando por navios perfeitos e uma tecnologia GPS ou satélites em órbita para fotografar o que há além dos horizontes, nunca teriam saído do Velho Continente. Até pontes e aviões caem, mas nem por isso deixamos de as usar… 🙂
Se essa construtora entendesse um pouco de física, iria ver que esse elevador é de construção impossível: quanto maior o peso (ou massa) a carregar, mais precisaria de rotação orbital, saindo do estado estacionário sem ter que aumentar a distância orbital (ou vice-versa), impossibilitando uma estática/equilibro pra se tornar elevador. Isso se conseguir contornar fatores externos como turbulência do ar, deformações, falta de rigidez, trepidações por subidas, desvios de orbitas por essas ocorrências, choques com lixo espacial, mas o principal: fixação no solo, estiramento rígido de milhares de toneladas de esforço exigindo uma velocidade centenas de vezes a rotação da terra ou a distancia planetária pra compor essa rigidez. Resumo: impossível. Duvida? Faça tal cálculos de física, se souber é claro. Sugiro aqui artigos sobre Papai Noel, mais factíveis que isso.
O anúncio deles é baseado num estudo de dois anos sobre o tema. E a construtora, desconfio, sabe fazer contas, uma vez que ergueu o maior prédio de Tóquio.
Compartilhe as contas que você fez aqui conosco. Tenho certeza que será interessante!
Seguem reflexões sobre o tema.
Só lembrando que a Corporação Obayashi, ou o Japão, precisam ter, comprar, ou alugar uma ilha, ou o que seja, bem em cima da linha do Equador prá funcionar!
A priori a estrutura toda, base terrestre + elevador + estação espacial geossíncrona + contrapeso, não precisam nem ser fixos em uma determinada localidade mas forçosamente tem que permanecer na Latitude zero.
A receita para construção:
a) Por em órbita a estação espacial geoestacionária.
b) Fazer subir por foguetes os carretéis do tal cabo ultra-resistente e desenrolá-lo na vertical da estação em direção à Terra e na direção oposta.
c) Na medida que a estrutura ganha comprimento será necessário ajustar o centro de gravidade com a inserção do contrapeso. E peso via foguete sai muito caro!
d) Quando o cabo alcançar a alta atmosfera entrará em ação o arrasto causado pelo vento na estrutura, ela tem que ser imune à vibrações que possam ocorrer. Dos inúmeros problemas de engenharia creio que este seja o maior.
e) O cabo encontra a base terrestre, daí começa o trabalho de reforça-lo do meio para as extremidades, subindo o material da construção já pelo elevador.
f) Efeitos pouco notados, mas bem conhecidos dos astrônomos, o da precessão do eixo terrestre, a interação com a gravidade Lunar, também são outros problemas que vão tirar o sono de muitos cientistas.
– O elevador se tornará uma ponte para tudo que vai para o espaço, tornando os foguetes coisa do passado.
– O elevador se transformará depois num anel, que depois será interligado com o planeta por mais elevadores e num futuro distante se tornará uma esfera de Dyson.
– De todo modo os desafios técnicos são gigantes, e os custos prá lá de estratosféricos (não aguentei o trocadilho, hi hi).
– Mas em 1961 também era improvável o homem chegar à Lua antes de 1970!
– E quem sabe alguma tribo amazônica não faça um acordo com os Japoneses!?! Talvez tenhamos o elevador bem aqui, no jardim do quintal!
2 cents.
Refletindo mais sobre o tema…
Seria mais simples se o cabo não chegasse a superfície. Mas sim conectado à um dirigível estratosférico (HAP @ ~25km) que serviria de “âncora” para o cabo e o guiaria compensando o suave vento da alta atmosfera.
Pela parte de baixo esta estação estratosférica teria nichos para docagem de módulos de carga e insumos.
Para alcançar o elevador seria construído um veículo especial, espécie de foguete reutilizável, movido á turbinas, que se moveria na vertical e via uma manobra de precisão entregaria os contentores nos referidos nichos.
Desta forma:
– O sistema não precisaria ser geofixo.
– O sistema não precisaria ficar na latitude 0º.
– Não haveria interação com a baixa atmosfera.
Em compensação
– O sistema ficaria vagando pelo planeta, não respeitando territórios ou fronteiras.
– As janelas de embarque seriam escassas.
– O preço não seria tão competitivo com relação aos foguetes convencionais.
Imagine você e um colega carregando uma corda pelas pontas. Digamos com um comprimento de 100 metros. Ela seria pesada!
E pior se lhes fossem dados um comando: – Andem dois metros para a direita! O movimento teria que ser coordenado de tal forma que o atraso causado pelo “meio” da corda fosse anulado e não causasse vibrações nas pontas.
Analogia grossa mas imagine num cabo de milhares de quilometros!!!
Imaginação fértil? Pela linda metologia hindu, o Universo é um sonho imaginado por uma deidade.
Salvador, li uma entrevista sua publicada no blog “Ovni hoje” feita no lançamento de seu livro “Extraterrestres”. Esse mesmo blog publicou um texto, dias atrás, segundo o qual um “documento liberado pelo FBI fala que estamos sendo visitados por seres de outras dimensões”. Você endossa a informação sobre a publicação desse documento?
Dei a entrevista ao site, mas não estou sabendo de documento nenhum do FBI, nem endosso nada que eles publicam por lá.
Li isso meu amigo, é treta!
Já pensou se alguém soltar um PUM nesse elevador……kkkkk
Hehehehe, seria uma looooooonga subida. 😛
Certamente essas restrições já foram pensadas pela Obayashi e provavelmente terão dificuldades para instala-lo em território japonês. Será que a parceria Brasil / Japão, apesar da distância, nos tornará uma opção?
No Centro-Oeste, como opção,temos as terras altas, planas e tranquilas. (Que não seja uma deixa para nenhum engraçadinho vir falar de política)
Outra questão é o material a ser utilizado, o que há hoje nas indústrias ainda não atende.
——-xx———–
Salvador, uma questão:
É possível pensarmos na possibilidade de desviar um cometa “pequeno” para orbitar entre a terra e a lua, e usarmos como “ilha sideral”?
Ruy, em tese é possível. Acho até que um asteroide seria um ótimo contrapeso para ficar a 96 mil km do solo. E sobre o local, tem que estar na linha do Equador, para se alinhar com a órbita geoestacionária!
Tem aquele projeto americano de trazer um asteróide para por em órbita da Lua, o salvador já falou dele aqui no blog. Será ele visível para nós terráqueos?
Não. Será uma pedra bem pequena, de uns poucos metros.
SALVADOR, EM QUE PE ANDA AQUELE COMETA QUE PODERIA SE CHOCAR COM MARTE ESTE ANO?
Não vai se chocar. Vai passar a 131 mil km de Marte no dia 19 de outubro. Faço uma breve menção a ele no post anterior a este, sobre a Maven. E voltarei a ele quando estiver mais perto da data!
Sensacional.. o mais intrigante é uma megacorporação realizar o projeto. Parece até coisa de ficção científica 🙂
Salvador, não sei muito sobre física, mas aqueles clássicos problemas de ensino médio envolvendo elevadores e uns pobres coitados dentro deles se aplicariam aqui. A 200 km/h, as forças sobre os passageiros seriam enormes. Eles teriam que ir amarrados, iguais aqueles brinquedos de parque de diversões. O elevador espacial, então, se assemelharia a uma MEGA ATRAÇÃO/BRINQUEDO ahhaha.. como fazer com os passageiros? Ninguém (ou uns poucos) seria(m) capaz(es) de aguentar a força G na travessia. Isso tudo teoricamente, claro. Até lá deve haver uma tecnologia melhorada.
Leandro, na verdade não. O importante é a aceleração, não a velocidade final. Se for acelerando devagar até chegar aos 200 km/h, não tem problema.
Um avião e até mesmo trens modernos viajam a mais de 200 km/h sem matar ninguém.
Salvador, um o peso do cabo não puxaria para o solo qualquer coisa a ele conectado mesmo que esta fique numa órbita estacionário? Não haveria a necessidade de algo para fazer esse contrapeso gravitacional?
O contrapeso fica além da órbita geoestacionária. Aí o centro de gravidade fica em geo, não gerando muita tensão para o cabo que vai até o chão.
“The Earth is the cradle of the mind, but one cannot stay in the cradle forever.”
—Konstantin Tsiolkovsky,
The Father of Rocketry, Datalinks
E viva à realidade cada vez mais próxima das ficções.
🙂
Mas e se no meio de uma viagem, o elevador for atingido por um meteorito ou lixo espacial? A estrutura poderia se romper e o que aconteceria?
João, para viagens individuais, não vejo risco maior do que aqueles enfrentados por espaçonaves. Com a tecnologia atual dá para evitar problemas maiores. Mas, claro, se muitos impactos forem esburacando e enfraquecendo a estrutura, sem reparos, aí pode haver um problema maior.
Para matar a sua curiosidade: http://en.wikipedia.org/wiki/Space_elevator_safety
Salvador, uma dúvida simples. O sistema respiratório dentro do elevador obedecerá o mesmo sistema dos ônibus espaciais?Obrigada
Boa pergunta! Vão ter de criar um sistema parecido, com extração de CO2 e reposição de O2. Mas nada que não dominemos já.
36.000 km de altitude para uma estação espacial é cerca de 100 vezes maior que a atual órbita da Estação Internacional, não é? Nossa, não vai ser nada fácil protegê-la da radiação solar, a mesma que mataria nossos astronautas no caminho para Marte. Fazendo o elevador, com certeza a viagem a Marte será factível!
Radoico, sim, o ambiente de radiação seria o equivalente ao do espaço interplanetário. A estação terá de ser bem escudada.
Ficção científica que serve apenas pra entreter audiência em documentários pseudo-científicos da discovery! Mais ou menos do mesmo nível daquela intenção dos japoneses de colocar painéis solares na Lua.
http://super.abril.com.br/blogs/supernovas/2013/12/04/japoneses-querem-instalar-paineis-solares-na-lua-para-abastecer-a-terra/
O ser humano tem muito que aprender com os perigos da radiação e principalmente, no caso de cabos, nas interações elétricas que acontecem em órbita da Terra. Exemplo disso foi o único experimento que envolveu cabos que se tem notícia. Ele simplesmente arrebentou por excesso de corrente elétrica. Tinha só 20km.
http://www-istp.gsfc.nasa.gov/Education/wtether.html
Alfredo, você duvida até de coisas que comprovadamente já aconteceram, então que dirá das que ainda estão para acontecer? 🙂
🙂
Concordo com vc Alfredo.
As pessoas adoram acreditar em ficção científica, seja ela do passado ou do futuro.
Pois é, e isso é tão ruim, né?
http://www.dvice.com/archives/2012/05/10_current_tech.php
Tsc tsc
Excessões. Pra cada uma dessas, outras 10 ficam só na ficção, mas foi bom vc citar excessões pois é exatamente isso que acontece com as “teorias da conspiração”. A maioria fica na teoria mas eventualmente algumas viram parte da história.
Quem acompanha meus post sabe que erros de grafia são exceção. 🙂
🙂
Mas é só uma questão de tempo até outras “tecnologias de ficção” se tornarem realidade.
E ironicamente algumas delas que já existem foram fundamentais para a ida do homem à Lua. Veja só.
Inclusive aqui tem mais alguns exemplos de ficção que se tornaram realidade:
http://www.buzzfeed.com/kasiagalazka/science-fiction-things-that-actually-exist-now#4l9f52r
http://listverse.com/2014/09/19/10-cool-sci-fi-technologies-invading-our-reality/
Sempre achei a ideia de um elevador espacial muito interessante até que li sobre o Launch Loop (http://en.wikipedia.org/wiki/Launch_loop). A ideia é sensacional e não tem alguns dos problemas do elevador espacial entretanto cria outros.
O custo do lançamento usando um Launch Loop pode ser até menor do que usando o elevador espacial.
Caro Salvador, sempre achei a idéia do elevador espacial grandiosa e espetacular!! Fiquei boquiaberto que os japas estão mais animados que todos com a possibilidade, depois da descoberta dos nanotubos de carbono, que pode viabilizar a construção no futuro…mas que fim levaram os outros projetos do elevador???
Leandro, há vários por aí, mas eu nunca tinha visto alguém dizer: “nós queremos construir”. O normal é ouvir: “talvez um dia isso seja possível”. Foi o que me chamou atenção nessa história em particular. De toda forma, eu não prenderia minha respiração pelo cumprimento desse prazo aí… 😛
Salvador, em alguma altitude o objeto sobe usando somente a força centrífuga?
Acredito que ele precise de tração no caminho todo.
Além da altitude de órbita geoestacionária, aprox. 36mil km, o objeto será impulsionado para além pela força centrífuga.
Só lembrar que o conceito de órbita é o equilíbrio entre os vetores força gravitacional e força centrífuga.
Como implicação, pelo projeto proposto, o contrapeso à 96 mil km serviria como base lançadora para o espaço ainterplanetário.
O mesmo efeito sobre a pedra, quando o caçador à solda da funda.
Seria realmente fantástico e talvez até em um futuro distante (creio que bem além de 2050) factível. Mas seria algo durável? Impactos de meteoritos ou lixo espacial, dilatação e contração extrema do material (seja lá qual for), descargas elétricas, terremotos e na minha opinião o pior: exposição a ventos de todas as direções. Já imaginou o estrago causado por um tornado onde não só os ventos, mas objetos levantados por estes (como casas e vacas, hehe) sendo arremessados contra o elevador?
Ah… e ainda há de se pensar em malucos terroristas contra sei lá qual sistema querendo aparecer! É complicado, mas só tentando pra saber né!
Você aponta problemas bem reais. Acho que menos por tornados, pois têm trajetos previsíveis, e teríamos de escolher um ponto na linha do Equador onde eles não fossem comuns. Mas impactos de meteoritos/lixo espacial exigiriam manutenção constante. E os terroristas estão sempre aí. Por outro lado, essa seria uma justificativa para não construir nada nunca, né? 😛
Por isso eu digo, só tentando para saber! 🙂
Não vejo este projeto com bons olhos. Perdoe-me minha ignorância.
Pense que o contra-peso precisa também de energia para manter-se a velocidade geo-estacionária.
Mesmo que no primeiro momento ele esteja em inércia, imagino que o movimento de sobe e desce gerará tração no cabo e fatalmente fornecerá alguma força que vai quebrar o estado de inércia resultante do cabo em relação ao contra-peso. Por menor que seja esta variação fará com que o contra-peso perca sua velocidade.
Porque se por algum motivo ele começar a se desacelerar, não só o elevador irá se romper como próprio objeto poderá iniciar uma queda livre (e neste caso, torcemos que não seja na terra)
Para fazer um negócio “queimando” energia lá em cima, com um cabo imenso, propenso a tudo que o nobre comentarista precisamente disse, não seria mais conveniente o desenvolvimento propulsor para uma nave que não necessitasse chegar a velocidade de escape e então, da mesma forma que o elevador, chegar tranquilamente em acelerações confortáveis? Será que eu viajei?
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Espero estar vivo quando isso acontecer. De verdade.
hmmm… sei não… melhor ir arrumando um freezer dos bons e um timer que não falhe! rsrsrsrsr
FUTURAMA feelings… 😀
O conceito eh sensacionalmente simples. Acho que o desafio dos materias sera vencido ate 2050, mas acho que ate la havera rivais com outras tecnologias como o potencial Emdrive etc. Alguns dificultadores: Lixo espacial, meterologia, manutencao do sistema. Seguranca dos passageiros caso haja danos fisicos ao cabo ou rompimento etc.