Intro

Alfonso: Venga Karaka, no te pongas así, que tampoco ha sido para tanto.

Karaka: Que no, que no te lo aguanto más.

Jairo: ¿Ya estáis peleando? Pero si no hemos ni arrancado el programa. A ver, ¿qué pasa ahora?

A: Le he propuesto grabar un chiste entre los dos, y se ha enfadado al ver el chiste.

K: Hombre, vamos a hacer la tontería de llamar al ascensor, y que encima sea yo el que empiece a llamarlo a gritos.

J: Oh, ese es un clásico. Luego le dices “no, por el botón, llamelo por el botón”.

A: Y coge el botón de la camisa y grita “ascensor, ascensor” a la camisa.

K: Me niego a ser cómplice en este monumento a la mediocridad.

J: ¿Entonces qué hacemos? Alfonso, ¿te sabes otro chiste de ascensores?.

A: Hmmm… Ah, ya sé! Sonido escribiendo en papel. Toma, pregúntame esto.

J: A ver… ¿Perdone, es este el ascensor de subida?

A: Hombre, no está mal, pero tanto como el de mi vida… Los he visto mejores, la verdad.

K: Dentro intro, basta ya esta barbaridad.

Cabecera

Desde que el ser humano tiene memoria, siempre ha mirado al cielo. Estrellas, planetas,  constelaciones y demás movidas del inmenso, insondable, oscuro, aterrador, insultantemente largo a lo ancho y ancho a lo largo, caótico por naturaleza y nada acogedor espacio. Pero… ¿conoces el origen de sus historias? Empieza Astro.

Qué son

En el episodio de hoy hablamos de ascensores espaciales. Estructuras gigantes que permitirían subir de manera directa al espacio tanto personas como cargas sin necesidad de cohetes ni cuentas atrás. El invento que llevaría a la bancarrota a Space X. Una línea directa con el espacio.

Comencemos definiendo exactamente qué es un ascensor espacial. Como su nombre indica, es un ascensor, o un montacargas que subiría alejándose de nuestra Tierra. Concretamente, subiría hasta una altura de 35786 kilómetros de distancia de la superficie de la Tierra. O, dicho de otra forma, subiría hasta la altura de una órbita geoestacionaria.

¿Y por qué una órbita geoestacionaria? Bueno, el ascensor tiene que llegar a alguna parte. Las mejores propuestas que han hecho los científicos es que el ascensor vaya hasta una estación espacial orbitando en torno a la tierra. Pero claro, es un ascensor. Necesitamos que la primera y la última planta del ascensor estén en línea recta. La respuesta es la órbita geoestacionaria, una órbita en la que parece que el satélite o la estación espacial están suspendidos de manera permanente sobre la tierra.

Crear una estación espacial con tan fácil acceso sería como abrir una autovía con un puerto marítimo. Podríamos simplificar el coste de fabricación y combustible de los cohetes. Usando cohetes, cada kilo de carga enviado al espacio cuesta del orden de entre 3.000 y 7.000 dólares. Mandar una tripulación de 3 personas al espacio cuesta, como mínimo, del orden de 150 millones de dólares, y eso es si reutilizamos el cohete. Con un ascensor espacial, se teoriza que el coste se podría dividir entre 100.

Y esto sería sólo desde el punto de vista económico. Los lanzamientos de cohetes al espacio requieren de meses de no sólo fabricación, sino también de cuidadosa planificación. Desplazamiento de los kilos y kilos de combustible necesarios. Reserva del espacio aéreo. Partes meteorológicos. Cercanía del destino. Tener un ascensor directo al espacio nos permitiría saltarnos todas estas comprobaciones (aunque tendríamos que tener ojo con las tormentas eléctricas, tráfico aéreo que pase cerca…). ¿Que queremos ir a explorar Marte? Pues coge el ascensor, arranca motores, y despega desde muy por encima de la atmósfera y el tirón gravitatorio. Rápido, sencillo, y para toda la familia. Si Elon Musk no tuviese Space X, estaría haciendo un ascensor espacial seguro.

Historia

Demos un pasito atrás, y hablemos un momento de la historia de los ascensores espaciales. ¿A quién se le ocurrió? ¿Por qué se le ocurrió? Bueno, volvamos a una era antes de youtube, antes de ese primer paso para la humanidad en la luna. Una época marcada por una fría guerra entre Rusia y Estados Unidos. Volvamos a 1960.

Aunque el concepto original se propuso en un ensayo ruso en 1895 escrito por un tal Tsiolkovski. No fue hasta 1960 que se tuvieron las primeras propuestas a manos de ingenieros. El ingeniero ruso Yuri Artsutanov, pedimos disculpas a su familia por la pronunciación, desarrolló el primer concepto de un tren vertical que subiese mercancías al espacio desde el ecuador. En su artículo “rumbo al cosmos con un tren eléctrico” describió las capacidades, el tamaño aproximado, carga máxima, coste de cada viaje… Sin embargo, él mismo reconocía que no existía material conocido por la humanidad con la capacidad mecánica y ligereza suficiente como para aguantar el peso de una estructura de tal tamaño.

En 1975, el ingeniero estadounidense Jerome Pearson propondría una idea ligeramente distinta. El ascensor espacial sería el mismo, pero la estructura no se mantendría apoyada sobre la superficie terrestre. En su lugar, propuso añadir un contrapeso a una distancia de 144mil kilómetros sobre la superficie terrestre. Este contrapeso permitiría contrarrestar el efecto de inercia de la rotación terrestre, y mantendría toda la estructura tensa. Sus cálculos fueron increíblemente detallados, teniendo en cuenta el tirón gravitatorio de la luna y la diferencia de distancia con el sol. Su propuesta era tan detallada que el autor de ciencia ficción Arthur C. Clarke escribió “Las fuentes del paraíso” con un ascensor muy similar al propuesto por el ingeniero.

Décadas más tarde, en 1999, la NASA organizó un taller de expertos para discutir sobre las posibilidades de fabricación y creación de uno de estos ascensores espaciales, y posteriormente, en torno al 2003, el NIAC (Nasa Institute for Advanced Concepts) financió estudios detallados sobre el concepto. Los físicos e ingenieros más brillantes del momento llegaron a una conclusión clara: físicamente eran posibles, pero no con los materiales actuales. Sería necesario desplegar un cable de una longitud del orden de 100.000 kilómetros, y habría que garantizar su correcto mantenimiento. Lo típico, que el cable no se enrede, que se quede bien fijado, que un trozo aleatorio de basura espacial o un micrometeorito no lo corte en dos…

¿Son posibles entonces?

Estos problemas físicos no implican que el interés por los ascensores espaciales haya desparecido. Entre los años 2000 y 2010 hubo numerosas competiciones abiertas en las que universidades y empresas de todo el mundo podrían presentar sus mejores propuestas para resolver el problema del material de la cuerda. En 2007, el instituto tecnológico de Massachusetts presentó el primer nanotubo de carbono de un peso de 2 gramos, el material que muchos científicos actuales piensan que es el futuro de los ascensores espaciales.

Desgranmos un poco cuál es el problema de la cuerda, y porqué estas estructuras de carbono son tan importantes. Imagina que estás jugando con una piedra atada a una cuerda. Yo que sé, son los juegos olímpicos de la prehistoria, y ese es el lanzamiento del martillo. Llega el atleta prehistórico, comienza a dar vueltas sobre sí mismo con la piedra atada por una cuerda, y de repente… desastre. La cuerda se parte.

La tensión que puede soportar una cuerda o un cable está lógicamente relacionada con el grosor de la cuerda. A mayor grosor de la cuerda, obviamente, mayor resistencia tiene. Si doblas el grosor del cable, es lógico esperar que el cable aumente de resistencia (más o menos cuatro veces… (Os tendríamos que contar la fórmula del área de sección, así que nos creeis y seguimos). Sin embargo, hay otro factor que tener en cuenta: el peso del propio cable. El cable tiene que ser capaz de aguantar su propio peso, si no, se va partir igualmente.

Supongamos que tenemos una cuerda de 1 metro de longitud que pesa 1 kilo y soporta un peso de 10 kilos. Si doblamos la longitud de la cuerda, 2 metros de cuerda pesan 2 kilos. Pero el grosor de la cuerda sólo aguanta 10 kilos en total. Al haber aumentado el peso de la cuerda de 1 a 2 kilos, ese kilo extra se resta de la capacidad de la cuerda. Osea, que si antes podíamos atar 10 kilos, a la nueva cuerda 2 metros sólo podremos atar nueve. De hecho, si hiciésemos una cuerda de 11 metros, la propia cuerda sería incapaz de aguantar su propio peso y se partiría cerca del extremo superior.

Así que necesitamos una cuerda increíblemente ligera, y que tenga una longitud de casi 150 mil kilómetros para añadir un contrapeso que la mantenga tensa. Los cálculos de los científicos indican que se necesita un material que sea unas 200 veces más resistente que los cables de acero. Pero, incluso con materiales tan resistentes, la cuerda no estaría perfectamente recta.

Imagina que sostienes un hilo entre tus dos manos, y tiras con fuerza de ambos extremos para tensar la cuerda. Y ahora te mueves. Si la cuerda no está demasiado tensa, el hilo seguirá el movimiento. Para impedir ese arrastre de la cuerda, necesitarás tensar aún más la cuerda. Pero claro, eso acercará más el hilo al límite de su rotura.

Ahora piensa en la tierra y ese ascensor espacial. La tierra es una de tus manos, mientras que la estación espacial geoestacionaria es tu otra mano. A la vez, ambas están rotando con respecto al eje de la tierra. Por lo que el ascensor va a tener algo de inercia, y va a tratar de quedarse atrás. ¿Qué hacer en este caso? ¿Estirar más el cable y que esté más cerca de romperse? ¿O asumir que ese desplazamiento es imposible de corregir? Si no sabéis la respuesta, no os preocupéis, los científicos la siguen discutiendo.

Cierre

Llegados a este punto, algunos habréis pensado que para qué tanta cuerda. ¿Por qué no un rascacielos gigante? Se mantiene el contrapeso para ayudar, y ya está. Bueno, pues por los mismos problemas que los rascacielos gigantes son un desafío. En primer lugar hay que poner el contrapeso en algún momento, y para eso necesitas una cuerda. Si no, tienes que construir el edificio más gigante del mundo, y que se mantenga en pie por sí mismo. Así que nos quedamos como estamos.

No podemos terminar este episodio sin darte las gracias por escucharnos una vez más, y sin dar gracias a Rebeca por apoyarnos a través de Ko-Fi. Si quieres colaborar económicamente con el programa, sigue el enlace en la descripción.

Nos vemos en el próximo episodio con más historietas del espacio!

Astro la próxima!