Autor Tópico: Elevador espacial poderá ter problemas de estabilidade  (Lida 6089 vezes)

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Elevador espacial poderá ter problemas de estabilidade
« Online: 03 de Abril de 2008, 18:35:43 »
Elevador espacial poderá ter problemas de estabilidade



Substituir os foguetes por um elevador espacial é uma idéia fundamentalmente simples: estique um cabo suficientemente longo para que ele atinja o espaço, além da atmosfera terrestre, e a força centrífuga se encarregará de mantê-lo tensionado. A seguir é só construir as cabines, que utilizarão o cabo para levar cargas e passageiros para o espaço.

Possível, mas impraticável hoje

Entre a idéia e a prática, contudo, há mais dificuldades e desafios do que soluções à vista. Agora, um pesquisador tcheco publicou um artigo que afirma que as vibrações a que o cabo estaria sujeito seriam tão grandes que, para que ele se mantenha firme no lugar, será necessário colocar foguetes em vários pontos de sua extensão para estabilizá-lo.

A se confirmarem os cálculos do professor Lubos Perek, este seria o primeiro entrave realmente sério à idéia, capaz mesmo de inviabilizá-la. Os engenheiros acreditam que a melhor forma de propulsão do elevador seria por meio de feixes de raios laser disparados da superfície. Esta idéia parte do princípio de que o cabo estará livre e tensionado.

A instalação dos foguetes e de suas estruturas de suporte seria extremamente difícil, além do que eles representariam uma carga adicional para o cabo. Isto sem contar os problemas logísticos de manutenção e reabastecimento dos foguetes. Mas o maior problema seria como fazer com que o elevador passe por estas estruturas com foguetes ao longo do cabo.

Avaliação da NASA

A NASA promoveu um estudo detalhado da idéia do elevador espacial em 2003, incorporando os últimos avanços tecnológicos e as melhores simulações computadorizadas para avaliar a viabilidade de sua construção. Os pesquisadores são unânimes em afirmar que ainda não dispomos das diversas tecnologias necessárias para sua construção, mas não foi encontrada nenhuma dificuldade que condenasse a idéia como inviável para o futuro.

Nanotubos não são a solução

A descoberta dos nanotubos de carbono pelo cientista japonês Sumio Iijima, em 1991, agitou a comunidade de cientistas que sonham com a construção do elevador espacial, em razão da extrema resistência desses minúsculos canos de carbono. Contudo, a força dos nanotubos só vale para nanotubos individuais e sem defeitos.

Os maiores nanotubos de carbono hoje construídos não passam de alguns milímetros de comprimento e estão longe de estarem livres de defeitos estruturais. Tecê-los na forma de fibras e cabos não é a solução, porque então a resistência do cabo dependeria das forças eletrostáticas que mantêm os fios unidos e não mais equivaleria à resistência estrutural nativa dos nanotubos.

Força para os idosos

O recentemente falecido Arthur Clarke, cientista e autor de ficção científica, utilizou o elevador espacial em algumas de suas obras. No futuro que ele vislumbrava, o elevador não era apenas um cabo por onde subia uma cabine. Ao longo do cabo havia estruturas parecidas com andares de edifícios, onde pessoas recebiam tratamentos de saúde e até residiam de forma definitiva.

A população da Terra, com um número crescente de idosos, encontrava nos andares espaciais formas de enfrentar problemas como a debilidade física ou dificuldades de saúde bem atuais, como a osteoporose e a artrite, e ainda continuar a desfrutar de uma vida saudável e desempenhar papéis úteis para a sociedade. A gravidade cada vez menor, à medida em que se subia pelo elevador, representaria uma menor carga para a estrutura física das pessoas, permitindo-as contrabalançar os anos simplesmente subindo alguns andares.

Questionamentos

A dificuldade imposta pelos cálculos do Dr. Perek ainda não é definitiva. Vários outros cientistas se manifestaram em desacordo com sua teoria e deverão publicar artigos discutindo o assunto. Ao final, tudo o que estará decidido será se poderemos continuar ou não sonhando com um dia em que ir ao espaço será tão simples quanto apertar o botão do elevador.

Bibliografia:
Space Elevator: Stability
Astronomical Institute - Czech Academy of Sciences
Acta Astronautica
6 March 2008
Vol.: 62, Issues 8-9, April-May 2008, Pages 514-520
DOI: 10.1016/j.actaastro.2008.01.020

http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/imagem.php?artigo=elevador-espacial-podera-ter-problemas-de-estabilidade&id=010805080331

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Offline Lord_Dracon

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Elevador espacial é real e fica pronto até 2050
« Resposta #1 Online: 23 de Fevereiro de 2012, 14:43:45 »
Essa notícia me lembrou um clássico "exercício mental" do Albert Einstein para ajudar compreender a gravidade pela sua teoria.

Será que isso é possível?

Citar
Elevador espacial é real e fica pronto até 2050
Companhia japonesa pretende construir elevador espacial com 36 mil quilômetros de comprimento.

Que tal visitar o espaço a bordo de um elevador? Pois se isso parece somente um sonho tirado das histórias de ficção, saiba que tem gente tratando o assunto com mais seriedade do que você imagina.

Isso porque os japoneses da Obayashi Corp anunciaram que pretendem construir tal elevador e tirar o projeto do papel. E os planos da empresa são bastante ambiciosos, pois eles pretendem tê-lo em funcionamento já em 2050, um prazo curto, principalmente se pararmos para pensar na grandeza do empreendimento.



Esboço do projeto deste elevador espacial
(Fonte da imagem: Reprodução/Daily Yomiuri Online)


O elevador teria a capacidade de levar 30 passageiros em cada viagem até uma espécie de estação localizada a cerca de 36 mil quilômetros da Terra. Os carros viajariam até lá em uma velocidade média de 200 quilômetros por hora, o que tornaria a viagem um tanto longa: mais de uma semana em um elevador.

A construção da estrutura utilizaria materiais como nanotubos de carbono, que são 20 vezes mais fortes que o aço e seriam a matéria-prima dos cabos responsáveis por conduzir o elevador na comprida jornada.

O custo da empreitada ainda não foi anunciado, mas deve ser tão alto quanto a distância que a companhia pretende alcançar. Mas uma coisa não deixa nenhuma dúvida: se algo como isso se concretizar, não vão faltar pessoas para dar uma voltinha nesse elevador. Você não iria?


Fonte: http://www.tecmundo.com.br/ciencia/19676-elevador-espacial-e-real-e-fica-pronto-ate-2050.htm

Offline Dr. Manhattan

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Re:Elevador espacial é real e fica pronto até 2050
« Resposta #2 Online: 23 de Fevereiro de 2012, 14:52:03 »
É possível e seria ideal para baratear o acesso ao espaço, se eles conseguirem um material para o cabo que seja forte o suficiente. Até onde sei, nanotubos de carbono serviriam, mas não é trivial fabricar uma fita de nanotubos com 96000 km de comprimento*. De qualquer forma, isso custaria tão caro que duvido que uma empresa sozinha conseguisse.

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Alan Watts

Offline SnowRaptor

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Re:Elevador espacial é real e fica pronto até 2050
« Resposta #3 Online: 23 de Fevereiro de 2012, 15:00:17 »
Bom, não precisa ser um fio contínuo de CNT, alṕem disso, tem que usar vários fios pra formar cabos, realmente. E cordas e linhas hoje em dia não são fios únicos (exceto as de plástico, como o nylon).

Mas eu vi um artigo ano passado (de chineses, vá lá) que eles conseguem formar carretéis contínuos de nanotubos de carbono a uma taxa até que razoável.
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Offline Lord_Dracon

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Re:Elevador espacial é real e fica pronto até 2050
« Resposta #4 Online: 23 de Fevereiro de 2012, 15:08:19 »
E como fica a questão da rotação terrestre, movimento das placas tectônicas, eventuais terremotos, etc?

Offline SnowRaptor

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Re:Elevador espacial é real e fica pronto até 2050
« Resposta #5 Online: 23 de Fevereiro de 2012, 15:10:49 »
Bom, a Rotação é que vai deixar o cabo esticado. QUanto aos outros casos, não sei como as ondas se transmitiriam pelo cabo, então não tenho como afirmar.
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Offline Vento Sul

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Re:Elevador espacial é real e fica pronto até 2050
« Resposta #6 Online: 23 de Fevereiro de 2012, 15:30:11 »
Eu acho que até 2050, aliás muito antes, isto vai ser motivo de piadas.
No passado Nova Iorque usava tubos pneumáticos prá transportar suas correspondências, então vieram com a máxima que no futuro (anos 80) as correspondências intercontinentais seriam feitas da mesma maneira.
Nós costumamos vislumbrar o futuro com os parâmetros e tecnologias que temos em mão no momento.
Na era da mecânica ninguém imaginava a eletrônica.
Nesta era pensamos que o futuro será a eletrônica mais avançada.   Não acho que será.     Será algo que não podemos imaginar agora.    Fará coisas que nunca havíamos nem sonhado em ficção científica.
Então um elevador prá nos levar longe da superfície verticalmente, pode não ser uma solução futurista adequada.
« Última modificação: 23 de Fevereiro de 2012, 15:36:32 por zambest »
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Resumindo: Ou acreditamos em mágica ou não!
 
 
 
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Offline Geotecton

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Re:Elevador espacial é real e fica pronto até 2050
« Resposta #7 Online: 23 de Fevereiro de 2012, 15:40:31 »
Concordo com o zambest.

E recomendo esperar sentado, porque vai cansar...
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Offline Geotecton

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Re:Elevador espacial é real e fica pronto até 2050
« Resposta #8 Online: 23 de Fevereiro de 2012, 15:42:58 »
E como fica a questão da rotação terrestre, movimento das placas tectônicas, eventuais terremotos, etc?

A velocidade das placas tectônicas é muito pequena e pode ser facilmente compensada, afinal de contas o movimento mais rápido não passa de 12 centímetros/ano.
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Offline Diegojaf

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Re:Elevador espacial é real e fica pronto até 2050
« Resposta #9 Online: 23 de Fevereiro de 2012, 15:49:24 »
Sosseguem. Vocês estão é com inveja porque não estarão vivos pra fazer o turismo espacial... ;P
"De tanto ver triunfar as nulidades; de tanto ver prosperar a desonra, de tanto ver crescer a injustiça. De tanto ver agigantarem-se os poderes nas mãos dos maus, o homem chega a desanimar-se da virtude, a rir-se da honra e a ter vergonha de ser honesto." - Rui Barbosa

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Offline Derfel

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Re:Elevador espacial é real e fica pronto até 2050
« Resposta #10 Online: 23 de Fevereiro de 2012, 15:59:35 »
Travei meu primeiro contato com a ideia lendo Arthur C Clarke. Um coisa sempre me chamou a atenção: como fica a questão da aviação no local ? Haveria interferências na atmosfera? Não tentaram uma experiência sobre isso no ônibus Espacial?

Offline _Juca_

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Re:Elevador espacial é real e fica pronto até 2050
« Resposta #11 Online: 23 de Fevereiro de 2012, 16:01:45 »
Já li a respeito, é um modelo de concepção bem antiga e baratearia e facilitaria muito as viagens espaciais, o problema está na durabilidade do material, que até então não existia nada que suportaria e nos custos de um projeto desse tamanho.

Offline SnowRaptor

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Re:Elevador espacial é real e fica pronto até 2050
« Resposta #12 Online: 23 de Fevereiro de 2012, 17:05:47 »
Eu acho que até 2050, aliás muito antes, isto vai ser motivo de piadas.
No passado Nova Iorque usava tubos pneumáticos prá transportar suas correspondências, então vieram com a máxima que no futuro (anos 80) as correspondências intercontinentais seriam feitas da mesma maneira.
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Na era da mecânica ninguém imaginava a eletrônica.
Nesta era pensamos que o futuro será a eletrônica mais avançada.   Não acho que será.     Será algo que não podemos imaginar agora.    Fará coisas que nunca havíamos nem sonhado em ficção científica.
Então um elevador prá nos levar longe da superfície verticalmente, pode não ser uma solução futurista adequada.

Eu acho que tem uma diferença entre "visões futurísticas"  de futurólogos tipo o Michio Kaku e a declaração de uma empresa que pretende desenvolver a tecnologia.
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Offline Geotecton

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Re:Elevador espacial é real e fica pronto até 2050
« Resposta #13 Online: 23 de Fevereiro de 2012, 17:08:53 »
Sosseguem. Vocês estão é com inveja porque não estarão vivos pra fazer o turismo espacial... ;P

Em 2050?

Quem sabe?

Se vivo estiver, estarei com 87 anos.
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Offline SnowRaptor

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Re:Elevador espacial é real e fica pronto até 2050
« Resposta #14 Online: 23 de Fevereiro de 2012, 17:09:35 »
Só? ::)
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Offline Diegojaf

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Re:Elevador espacial é real e fica pronto até 2050
« Resposta #16 Online: 23 de Fevereiro de 2012, 18:01:11 »
Em cada dedo?
"De tanto ver triunfar as nulidades; de tanto ver prosperar a desonra, de tanto ver crescer a injustiça. De tanto ver agigantarem-se os poderes nas mãos dos maus, o homem chega a desanimar-se da virtude, a rir-se da honra e a ter vergonha de ser honesto." - Rui Barbosa

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Offline Buckaroo Banzai

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Re:Elevador espacial é real e fica pronto até 2050
« Resposta #17 Online: 23 de Fevereiro de 2012, 18:25:55 »
O gráfico coloca a ponta do cabo apenas como "contra-peso". Não precisaria haver lá algo como turbinas para ficarem periodicamente adicionando impuso para a coisa toda continuar em órbita? O elevador, ao subir e descer, não estaria o tempo todo tirando momento da coisa?

Offline SnowRaptor

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Re:Elevador espacial é real e fica pronto até 2050
« Resposta #18 Online: 23 de Fevereiro de 2012, 18:31:27 »
Turbinas a 96 mil km de altitude não funcionariam...

Talvez a ideia seja usar a própria força centrípeta da rotação da Terra pra segurar o negócio lá.
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Offline Sergiomgbr

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Re:Elevador espacial é real e fica pronto até 2050
« Resposta #19 Online: 23 de Fevereiro de 2012, 18:37:21 »
Turbinas a 96 mil km de altitude não funcionariam...

Talvez a ideia seja usar a própria força centrípeta da rotação da Terra pra segurar o negócio lá.
Nesse caso isso contrabalançaria um pouco o peso de 96 mil kms de cabos.
Até onde eu sei eu não sei.

Offline Dr. Manhattan

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Re:Elevador espacial é real e fica pronto até 2050
« Resposta #20 Online: 23 de Fevereiro de 2012, 18:41:11 »
O gráfico coloca a ponta do cabo apenas como "contra-peso". Não precisaria haver lá algo como turbinas para ficarem periodicamente adicionando impuso para a coisa toda continuar em órbita? O elevador, ao subir e descer, não estaria o tempo todo tirando momento da coisa?

A estrutura como um todo estaria em órbita. Isto é, seu centro de gravidade estaria em órbita. Parte do cabo estaria sempre "tentando cair" na direção da Terra, enquanto a parte superior estaria sempre "tentando cair" para fora da Terra. Qualquer alteração na posição do centro de gravidade causada pelo movimento dos elevadores seria (a) minúscula e (b) possivelmente compensada por disparos de foguetes.

Sobre a limitação de voos na região: isso é moleza. Não faltam regiões aqui na Terra onde já existe restrição ao voo (curiosamente, onde quer que o presidente americano vá, ele leva consigo um volume de espaço onde o voo é restrito :) )
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Alan Watts

Offline SnowRaptor

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Re:Elevador espacial é real e fica pronto até 2050
« Resposta #21 Online: 23 de Fevereiro de 2012, 18:45:19 »
Só que com a estrutura se extendendo a até 96 mil km de altitude, o problema são os satélites e o resto do lixo espacial, que orbitam a poucas centenas de km da superfície.
Elton Carvalho

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Re:Elevador espacial é real e fica pronto até 2050
« Resposta #22 Online: 23 de Fevereiro de 2012, 18:45:32 »
O Geo, na verdade, é da raça do Doutor Who: a cada 50 anos ele se regenera. :lol:

Offline Dr. Manhattan

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Re:Elevador espacial é real e fica pronto até 2050
« Resposta #23 Online: 23 de Fevereiro de 2012, 18:48:24 »
Só que com a estrutura se extendendo a até 96 mil km de altitude, o problema são os satélites e o resto do lixo espacial, que orbitam a poucas centenas de km da superfície.

Já são monitorados. Se você lembrar que quase todos os satélites têm órbitas inclinadas em relação ao equador, o risco de colisão seria só esporádico. E "space is big". Acho que os problemas maiores mesmo seriam mau tempo na base, micrometeoritos e amortecimento de vibrações (pense numa corda de violão grande!)
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Alan Watts

Offline Geotecton

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Re:Elevador espacial é real e fica pronto até 2050
« Resposta #24 Online: 23 de Fevereiro de 2012, 19:34:24 »
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