Ascensor espacial

• El ascensor espacial es una estructura de elevador de ficción que permitiría llegar desde la superficie terrestre hasta el espacio
• Al subir, explica las características por alturas, incluyendo nubes, animales, aviones y fenómenos meteorológicos
• Explica que la atmósfera se divide en la troposfera, estratosfera, mesosfera y termosfera, y presenta el entorno atmosférico a cada altura
• Señala que, para que el ascensor espacial sea posible, se necesita un cable extremadamente resistente
• Presenta visualmente los fenómenos que se experimentan al ganar altura y los principales desafíos que humanos y tecnología deben superar

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Introducción al ascensor espacial

El término “Space Elevator” imagina un elevador que conecta la superficie de la Tierra con el espacio de manera vertical y presenta características por diferentes alturas, fenómenos naturales y desafíos técnicos.

Especies, equipos y fenómenos principales por altitud

• En formato de juego, en cada viñeta desde la superficie terrestre hasta el espacio aparecen especies animales (paloma, leopardo de las nieves, araña saltadora del Himalaya, entre otras), aviones (Bleriot XI, SR-71, Bell X-1, entre otros) y fenómenos meteorológicos (cumulonimbus, cirrus, corrientes en chorro, entre otros)
• A medida que aumenta la altitud, se producen cambios atmosféricos como descenso de temperatura, falta de oxígeno y presión reducida
• Se indican los récords de altura extrema de vuelo de animales, aeronaves y globos en cada altitud, tanto de la humanidad como de la naturaleza
• Por ejemplo, la cigüeña blanca, el águila de cabeza prominente y el águila de Rüppell pueden volar a gran altura

Estructura y características de la atmósfera

• Troposfera: la capa más baja de la atmósfera, donde ocurre la mayor parte del clima terrestre y está presente el 99% del vapor de agua
• Estratosfera: aquí se encuentra la capa de ozono y la temperatura vuelve a subir
• Mesosfera: tiene baja presión atmosférica y la mayoría de los meteoritos se desintegran allí; es la zona de menor temperatura
• Termosfera: se considera el límite del espacio, la temperatura es muy alta pero la distancia entre moléculas es mayor, lo que dificulta percibirlo. La Línea de Kármán (100 km) se reconoce como el inicio del espacio

Récords y fenómenos extremos técnicos y naturales

• Vuelo de máxima altitud: Perlan II (planeador), NASA Helios (avión), Felix Baumgartner (máximo salto en caída libre), Alan Eustace (máximo récord en salto base)
• Vehículo más rápido: se citan ejemplos como SR-71 y NASA X-43
• Fenómenos raros por altitud: sprites, blue jets (rayo de alta altitud), auroras, nubes perla, nubes nacaradas y nubes noctilucentes
• Récords humanos: descripción del salto desde gran altura de Joseph Kittinger en el Project Excelsior
• Fenómenos especiales: la “zona de muerte”, el límite de Armstrong, la variación del punto de ebullición del agua según la altitud y alertas de baja presión y falta de oxígeno en la parte superior de la troposfera convectiva

Ascensor espacial y el futuro del acceso al espacio

• Se enfatiza que el concepto del ascensor espacial ya es estudiado por científicos reales
• Si tiene éxito, podría ofrecer una forma de acceso al espacio más económica y segura que la vía tradicional con cohetes
• Como problema real, el desarrollo de un material de cable suficientemente fuerte y su implementación técnica son los temas centrales
• Actualmente sigue siendo un concepto teórico, pero mantiene la esperanza de revolucionar la forma de alcanzar el espacio en el futuro

Resumen

Desde la superficie terrestre hasta atravesar gradualmente la atmósfera y llegar al espacio, guía visualmente de forma interesante sobre cómo interactúan humanos, vida, equipos y fenómenos meteorológicos en cada altitud

Bajo la idea de ascensor espacial, se sintetizan de forma concisa la imaginación, los entornos extremos actuales y los récords de la tecnología y la naturaleza, junto con la visión de una futura expansión al espacio

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Opiniones de Hacker News

• Lo más llamativo es que esto muestra que el espacio está mucho más cerca de la Tierra de lo que solemos pensar. La capa de atmósfera apta para vivir es extremadamente delgada en relación con el tamaño de la Tierra. Por ejemplo, 100 km es una distancia más corta que entre muchas grandes ciudades; es algo que podrías recorrer en bicicleta durante todo un día. Un poco más que eso y ya estás a un lugar sin aire. Si corres o haces senderismo unos 15 km, puedes llegar a la estratosfera. Lo que sentimos como que el avión a reacción está alto puede sentirse más cerca que una casa o un estadio. Desde esta perspectiva, al ver el mapa del planeta, se siente que la zona donde podemos respirar es realmente fina.

  • Con un globo terráqueo de aula podrías imaginarte la atmósfera de la Tierra como el grosor de una lámina de papel pegada encima.
  • Se dice que subir en vertical es difícil, pero en realidad subir es relativamente fácil; lo difícil es ir lo suficientemente rápido en horizontal para quedarte en órbita.
  • También es asombroso que el océano sea tan delgado. Antes se creía que el mar era increíblemente profundo, pero incluso la fosa de las Marianas es solo el 0,2% del radio terrestre, y la profundidad media de los océanos es de apenas un 0,05%.
  • Si el continente africano hubiese estado en manos de una potencia mundial, el Kilimanjaro podría haber sido un lugar excelente para lanzamientos de cohetes. Con una altitud de 3 millas, había un ahorro de combustible; si partes desde la estratosfera, necesitas menos combustible para perforar la atmósfera. De hecho, es parecido al método que Scaled Composites y Virgin Galactic probaron con aviones de carga grande. Además, es más cómodo porque no tienes que cronometrar el lanzamiento durante la caída libre.
  • En lugar de que subir sea extraordinariamente difícil, lo complicado es lograr al mismo tiempo la velocidad de entrada orbital.

• En cuanto a la aurora, la luz no se produce porque partículas solares exciten átomos de la atmósfera terrestre. Cuando el viento solar comprime la cola de la magnetosfera, ocurre una reconexión magnética y en ese proceso las partículas se aceleran hacia la Tierra y se lanzan a la atmósfera, generando la luz. Es decir, el viento solar no aporta energía directamente, sino que es un mecanismo en el que la energía se acumula en el campo magnético y luego se libera.

  • Hablando de auroras, sería una pena omitir el space tornado. No es imprescindible para explicar la aurora, pero es un fenómeno impresionante y quería mencionarlo wiki de space tornado
  • Al final, el viento solar es la fuente energética de la aurora, pero no es que simplemente el viento solar "golpee" la atmósfera; el viento solar inserta energía en el campo magnético de la magnetosfera terrestre, y durante la reconexión esa energía pasa a las partículas y produce la aurora.

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  • De hecho, al pagar con PayPal también necesitas registrar tarjeta o cuenta bancaria. Las billeteras en línea tipo Link son más simples para pagar que PayPal.

• Leí la historia del Caproni Ca. 161 biplano. En 1938, en Italia, Mario Pezzi voló con un avión de hélice hasta 17.083 m usando un traje de presión calefaccionado eléctricamente, un casco presurizado y una cabina presurizada. Desde entonces casi no se vuelve a mencionar y encontrar material también es difícil. wiki de Mario Pezzi, imagen del traje de presión, imagen adicional, interior de la cabina de presión

• Hoy aprendí algo nuevo: se caen más de 48 toneladas de meteoritos a la atmósfera al día. El elevador espacial, aunque no sea imposible como en la ciencia ficción, en la práctica aún está cerca de ser un sueño. No existe un cable que soporte su propio peso. También es un misterio cómo mantener estable el cable y el ascensor dentro de la atmósfera. En la Luna hay más posibilidades porque hay menos gravedad, menos aire y menos riesgo de escombros, aunque la necesidad práctica sea mucho menor.

  • El elevador espacial no contradice las leyes fundamentales de la física, pero sigue sin estar claro si habrá un material que lo haga viable. Debe soportar el peso propio, el ascensor y el peso adicional del cable con resistencia a la tracción y durabilidad térmica al mismo tiempo. También hay que considerar que, por la enorme energía almacenada, una falla podría causar daños masivos globales. No basta con tener la resistencia mínima; se necesitaría un factor de seguridad de decenas de veces para que valga la pena, y una durabilidad tal que no se rompa con cualquier accidente. La existencia de un material que cumpla todo eso mismo no es evidente. Que algo no contradiga la física no garantiza que sea viable en la realidad.
  • La lenta rotación lunar es, en realidad, una desventaja. Como resultado, la línea de anclaje debe ir hasta el punto L1, por lo que se necesitaría un elevador de 56.000 km, 20.000 km más largo que en la Tierra. En cambio, un enfoque de "mass driver", como lanzar desde un cañón, es mucho más eficiente.
  • En la Tierra es poco realista, pero en Marte podría hacerse con fibras como Zylon o M5, y en la Luna con Kevlar. Incluso se estima que el costo de un elevador espacial lunar sería menor que el precio de un lanzador móvil SLS de la NASA wiki de fibra M5, informe del elevador espacial lunar (pdf), reporte de auditoría de la NASA (pdf)
  • Si la base material y los problemas de ingeniería que no se pueden resolver son irreales, eso también termina siendo "solo posible en teoría", igual que un Alcubierre drive.
  • Otro problema es que el propio elevador espacial podría convertirse en una plataforma de armas potencialmente aterradora. Soltar piedras desde arriba puede infligir gran daño al enemigo. Un régimen autoritario intentaría destruirlo antes de empezar a construirlo. Además, si se rompe en gran altitud, esa sección podría caer con una fuerza enorme, arrastrándose como un látigo y destrozando todo. Por eso creo que su realización está aún más lejos.

• Me divirtió mucho el juego stimulation-clicker

  • Pasé toda la hora de almuerzo sin hacer trampa. ¡Increíble!
  • Se pasó de media hora.
  • Este juego engancha súper rápido, hay que tener cuidado. Hay que evitar usar xdotool.

• Esta página es súper entretenida, así que doné. Al inicio esperaba que se implementara realmente hasta la órbita geoestacionaria (GEO), que sería el verdadero tope del elevador espacial, pero en la práctica habría que expandir la página 420 veces, y no estoy seguro de si el navegador podría manejarlo.

  • También recomiendo Size of Space del mismo sitio. También están Solarwalk, para hacer scroll por todo el sistema solar, y If the Moon Were Only One Pixel, con el concepto de "si la Luna fuera de solo un píxel". También comparto discusiones relacionadas en HN de hace 4 meses, hace 6 años, hace 3 años
  • En realidad, la órbita geoestacionaria no es el final; hay que extenderla más allá para requerir un contrapeso. Así el peso inferior y el equilibrio se mantienen y la estructura completa puede sostenerse.
  • En la práctica, esto se siente más como un experimento mental matemático entretenido que una idea realmente posible o realista.

• Hice clic con algo de fastidio para cambiar la unidad de temperatura de Fahrenheit a Celsius, y me sorprendió verla convertir inmediatamente.

  • En mi navegador, por defecto ya venía configurada en Celsius.
  • Hice lo mismo. Pensé: "Este sitio está realmente bien hecho, ¿sirve si le doy clic?" y en serio funcionó. Este tipo de interacción es realmente difícil de encontrar.
  • Lo único que falta es que la longitud (metros) no tenga una conversión igual.

• Es un proyecto de calidad impresionante. Le pagué un café a Neal. Me pregunto cuál sería la ventaja evolutiva de que el buitre de Ruppell alcance 11.400 m de altura.

  • Según Wikipedia, la hipótesis es que ayuda a ampliar el campo de visión y detectar presas con facilidad enlace relacionado, archivo original
  • No todas las conductas tienen una ventaja evolutiva. La evolución opera más bien eliminando lo desfavorable. Si una característica no ayuda a sobrevivir, simplemente desaparece. La evolución filtra lo inútil.
  • En aviación, no hay realmente problema con usar pies.

• También recomiendo deep-sea de neal.fun

  • De forma similar, hay un sitio que muestra "hacia arriba" pero implementa una escala diferente de forma horizontal. Mira If the Moon were only 1 pixel
  • Justo era el enlace que estaba buscando. Gracias.