Che cos'è un molo spaziale?
Lo Space Pier è un nuovo concetto di lancio nello spazio, ideato dal nanotecnologo e scienziato informatico Dr. Josh Hall. Il Dr. Hall presenta occasionalmente il concetto di Space Pier in occasione di conferenze, spesso in concomitanza con la produzione molecolare, che sarebbe probabilmente necessario per rendere il concetto economico e realistico da implementare.
Un molo spaziale è una struttura alta 100 km (62 miglia) e lunga 300 km (186 miglia). Un carico utile sale su una delle torri di 100 km in un ascensore, quindi viene lanciato lungo un binario orizzontale per 300 km utilizzando un driver di massa elettromagnetica. A soli 10 G per 80 secondi, che è un livello tollerabile per gli esseri umani con sedili imbottiti, un proiettile può essere espulso dall'atmosfera. Tre chilometri frastagliati sono sufficienti per portare un proiettile da zero a circa 8,2 km / s (5,1 miglia / s) utilizzando la tecnologia elettromagnetica contemporanea. Se il carico sensibile non viene preso in considerazione, possono essere utilizzate accelerazioni anche più elevate, della grandezza richiesta per raggiungere la velocità di fuga (11,2 km / so 7,0 miglia / s).
Lo Space Pier è un compromesso che è stato inventato nel tentativo di eludere diversi problemi di altre comuni proposte di tecnologia spaziale post-razzo: un ascensore spaziale / gancio per orbitale e un driver di massa terrestre, noto anche come acceleratore elettromagnetico o ferrovia pistola. Le altre due proposte ottengono più attenzione e pressioni, ma uno Space Pier sarebbe meno costoso ed efficace di entrambi. Nella sua pagina web che introduce l'idea, il Dr. Hall osserva che la densità dell'aria a 100 km di altitudine è un milionesimo di densità a livello del mare, rendendo significativamente più facile accelerare un carico utile ad alta velocità. Un elevatore spaziale ostacolerebbe i satelliti, che inevitabilmente si scontrerebbero con esso a meno che non prendesse un'orbita geosincrona. Dovrebbe anche essere molto più alto di 100 km, più nell'ordine di 10.000 km o più.
Poiché è alto 100 km anziché 10.000 km, un molo spaziale potrebbe essere realizzato con un materiale che in teoria può essere prodotto in serie: il diamante. Ciò è in contrasto con un ascensore spaziale, che dovrebbe essere costruito da buckytubes o nanotubi di carbonio atomicamente precisi, al fine di sostenere il proprio peso. I diamanti possono già essere sintetizzati in quantità relativamente grandi a costi moderati, ma per creare le quantità necessarie per costruire una megastruttura di Space Pier, sarebbero necessari processi di produzione completamente nuovi. Non sorprende che il Dr. Hall proponga una produzione molecolare. L'altezza della struttura di 100 km metterebbe anche lo Space Pier fuori dalla portata della maggior parte della spazzatura spaziale, che viene rapidamente trascinata in una caduta libera a quell'altitudine.
Secondo i calcoli del Dr. Hall, sollevare un carico utile di 10 tonnellate su un ascensore di 100 km e poi accelerarlo a 8,2 km / s consumerebbe solo circa 5.000 dollari statunitensi (USD) di energia elettrica, arrivando a circa mezzo dollaro al chilogrammo . Questo è significativamente migliore dell'attuale costo di lancio di 10.000 USD per chilogrammo. Il proiettile non avrebbe abbastanza velocità per sfuggire alla terra a questo livello di accelerazione, ma girerebbe attorno al pianeta e si stabilizzerebbe a un'altitudine di circa 340 km (211 m). Il carico utile dovrebbe compiere alcune lievi manovre per assicurarsi che la sua orbita diventi un cerchio regolare. Per sfuggire alla terra e raggiungere orbite interplanetarie, i driver di massa potrebbero essere collocati nello spazio come waypoint, oppure i razzi convenzionali potrebbero essere utilizzati per rimuovere il carico utile dal pozzo di gravità terrestre.
Cento chilometri sembrano un'altezza estremamente alta per una serie di torri, ma nota che le torri che si avvicinano a un chilometro (0,62 m) di altezza sono già in costruzione e i materiali che usiamo per i grattacieli sono relativamente convenzionali. I progressi nel 21 ° secolo ci consentiranno di produrre alla rinfusa cose che prima erano costose, incluso il diamante. Space Pier è un esempio di un'applicazione visionaria futura di questa tecnologia.