O que é um Space Pier?
O Space Pier é um novo conceito de lançamento espacial, concebido pelo nanotecnólogo e cientista da computação Dr. Josh Hall. O Dr. Hall apresenta o conceito de Space Pier ocasionalmente em conferências, freqüentemente em conjunto com a fabricação molecular, o que provavelmente seria necessário para tornar o conceito econômico e realista de implementar.
Um Cais Espacial é uma estrutura de 100 km (62 milhas) de altura e 300 km (186 milhas) de comprimento. Uma carga útil sobe em uma das torres de 100 km de um elevador e é lançada ao longo de uma pista horizontal por 300 km usando um driver de massa eletromagnético. Com apenas 10 Gs por 80 segundos, que é um nível tolerável para humanos com assentos acolchoados, um projétil pode ser expulso da atmosfera. Três quilômetros de altitude são suficientes para levar um projétil de zero a cerca de 8,2 km / s (5,1 milhas / s) usando a tecnologia eletromagnética contemporânea. Se a carga sensível não for considerada, podem ser usadas acelerações ainda maiores, de magnitude necessária para atingir a velocidade de escape (11,2 km / s ou 7,0 milhas / s).
O Space Pier é um compromisso que foi inventado em um esforço para contornar vários problemas de outras propostas comuns de tecnologia espacial pós-foguete - um elevador espacial / skyhook orbital e um driver de massa terrestre, também conhecido como acelerador eletromagnético ou trilho arma de fogo. As outras duas propostas recebem mais atenção e imprensa, mas um Space Pier seria menos caro e mais eficaz do que ambos. Em sua página na Web que apresenta a idéia, Hall faz a observação de que a densidade do ar a 100 km de altitude é um milionésimo da densidade no nível do mar, facilitando significativamente a aceleração de uma carga útil em alta velocidade. Um elevador espacial atrapalharia os satélites, que inevitavelmente colidiriam com ele, a menos que levassem uma órbita geossíncrona. Também precisaria ser muito mais alto que 100 km, mais na ordem de 10.000 km ou mais.
Por ter 100 km de altura em vez de 10.000 km, um Píer Espacial poderia ser feito de um material que, em teoria, pode ser produzido em massa - diamante. Isso contrasta com um elevador espacial, que precisaria ser construído a partir de buckytubes atomicamente precisos, ou nanotubos de carbono, para suportar seu próprio peso. Os diamantes já podem ser sintetizados em quantidades relativamente grandes por um custo moderado, mas para criar as quantidades necessárias para construir uma megaestrutura do Space Pier, seriam necessários processos de fabricação totalmente novos. Sem surpresa, o Dr. Hall propõe fabricação molecular. A altura da estrutura de 100 km também colocaria o Píer Espacial fora do alcance da maior parte do lixo espacial, o que é rapidamente atraído para uma queda livre nessa altitude.
De acordo com os cálculos do Dr. Hall, elevar uma carga útil de 10 toneladas até um elevador de 100 km e depois acelerá-la para 8,2 km / s consumiria apenas cerca de 5.000 dólares (USD) em eletricidade, resultando em cerca de meio dólar por quilograma . Isso é significativamente melhor do que o custo atual de lançamento de US $ 10.000 por quilograma. O projétil não teria velocidade suficiente para escapar da Terra nesse nível de aceleração, mas circularia por todo o planeta e se estabilizaria a uma altitude de aproximadamente 340 km (211 m). A carga útil precisaria fazer algumas manobras por conta própria para garantir que sua órbita se tornasse um círculo regular. Para escapar da Terra e alcançar órbitas interplanetárias, os condutores de massa podem ser colocados no espaço como pontos de referência, ou foguetes convencionais podem ser usados para retirar a carga útil da gravidade da Terra.
Cem quilômetros soa como uma altura extremamente alta para uma série de torres, mas observe que já estão em construção torres com cerca de um quilômetro (0,62 m) de altura e os materiais que usamos para arranha-céus são relativamente convencionais. O progresso no século 21 nos permitirá fabricar a granel coisas que antes eram caras, incluindo diamante. O Space Pier é um exemplo de uma futura aplicação visionária dessa tecnologia.