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Chegar no espaço é difícil

No momento, é como escalar uma montanha em um monociclo

com uma mochila cheia de explosivos

Incrivelmente devagar, você não pode transportar muita coisa, e ainda pode morrer

Um foguete precisa atingir uma velocidade de aproximadamente 40,000km por hora para escapar da Terra

Para atingir tal velocidade, foguetes são predominantemente recipientes para combustível com uma pequena ponta de carga

Isso é ruim se você quer ir para outro planeta

porque você precisa de muitas coisas pesadas se você quer sobreviver e talvez até voltar

Então, há uma maneira de chegar no espaço com menos combustível e mais carga?

Uma boa coisa que resolveu a maioria dos nossos problemas com transporte na Terra é o que chamamos de infraestrutura

Sejam estradas para carros, portos para navios, ou trilhos para trens

Nós facilitamos chegar a lugares

Podemos aplicar a mesma solução para viagens espaciais

Infraestrutura espacial fará entrar em órbita, até a Lua, Marte e além, mais fácil e barato

Ótimo, mas o que exatamente é infraestrutura espacial?

Diferente de um elevador Terra-espaço, que atualmente é ficção científica,

há uma tecnologia simples, porém promissora, que não requer novos avanços científicos

materiais mágicos, ou investimentos gigantescos

e que já foi testado com sucesso em órbita:

um cabo, e um peso

conhecido como uma amarra

o conceito é tão simples que é surpreendente

E se colocássemos amarras

de centenas ou milhares de quilômetros de extensão - no espaço, e fizéssemos espaçonaves

utilizá-los como escadas para escalar até altitudes mais elevadas e ganhar velocidade?

Esse conceito é conhecido como um Gancho Espacial

Ele funciona ainda melhor se o fizermos girar

um contrapeso fixa um longo cabo no lugar enquanto ele gira em movimento circular

Uma amarra giratória reduz a velocidade de sua ponta relativamente ao chão na base

e acelera no topo como uma catapulta

Isso significa que você pode transferir energia da amarra

e conseguir um impulso maciço quando desacoplado, mais ou menos de graça,

igual a duas vezes a velocidade de rotação da amarra.

Já existem fibras especializadas que conseguem sobreviver

os estresses extraordinários que um gancho espacial enfrentaria.

Para proteger contra cortes e colisões de detritos e meteoritos,

podemos tecer nossa amarra em uma rede de fibras redundantes.

Como nosso gancho espacial passaria sobre o mesmo ponto várias vezes por dia,

isso permitiria que naves pequenas e reutilizáveis o alcançassem.

Claro, não é tão fácil.

No seu ponto mais inferior, a ponta da amarra está atravessando

a atmosfera a aproximadamente 12,000km/h

Por causa da atmosfera terrestre, não podemos abaixar o gancho espacial

demais, ou então ele se aquecerá demais devido à fricção do ar.

Então ele mergulhará a uma altura de 80

a 150km, e não mais baixo.

Para isso, precisaremos de naves especializadas que consigam chegar até a amarra.

Enquanto isso não é exatamente fácil, ainda é muito mais barato que fazer com que uma grande lata de alumínio, cheia de combústível de foguete, chegue a 40,000km/h.

Agarrar a ponta também será um desafio.

Há apenas uma curta janela de tempo de 60 a 90 segundos

para encontrar uma coisinha no céu, movendo-se em Mach 12.

Para facilitar, a ponta poderia ter uma espécie de linha de pesca de 1km de extensão,

com um drone de navegação que ajuda a espaçonave a se conectar.

Outro desafio é manter nosso gancho espacial em órbita.

Quando mais e mais naves conectam-se a ele e elevam-se,

elas usam o impulso que o mantém no lugar.

Se não fizermos nada, ele desacelerará e cairá na atmosfera

E aqui, podemos roubar um pouco do universo.

O gancho espacial é uma bateria de energia orbital.

É possível balançear as cargas chegando e saindo.

Naves chegando trazendo humanos e materiais para a Terra adicionam

energia para a amarra, que ela pode dar para outras naves partindo para o espaço.

Dessa forma, a amarra não perde nenhuma energia.

Quanto mais ela for usada, mais barata fica.

Se ainda estivermos perdendo energia com cada impulso, podemos recuperá-la com pequenos motores elétricos ou químicos

que regularmente corrigem a posição da amarra.

Um conjunto de amarras, uma na Terra e outra em Marte, poderia fazer viagens

entre os planetas mais rápidas, diretas e baratas comparadas com foguetes.

A amarra terrestre poderia ficar em órbita terrestre baixa

para pegar pessoas e cargas, e arremessá-las para Marte.

A amarra marciana as agarra e freia para um pouso na superfície.

Na direção oposta, a amarra poderia pegar um veículo viajando

através da fina atmosfera marciana a apenas 1,000km/h

não muito mais rápido do que nossos aviões na Terra, e arremessá-lo

de volta para a Terra para ser capturado e abaixado.

As amarras poderiam reduzir viagens entre os dois planetas,

de nove meses para cinco ou até três,

e reduzir a escala dos feguetes necessários por entre 84 e 96 por cento.

Ainda melhor: pessoas poderiam viajar com relativo luxo

já que teríamos dinheiro para investir em conforto dos passageiros.

Viagens via amarras seria a primeira classe para Marte!

Juntas, amarras entre a Terra e Marte poderiam fornecer

a espinha dorsal de transporte rápido e custo-eficiente

que fariam viagens espaciais financeiramente acessíveis.

Mas vamos além.

Começando da baixa órbita marciana,

uma amarra poderia impulsionar naves para o cinturão de asteróides.

A primeira nave enviada para um novo asteróide

precisaria de foguetes para frear em seu destino.

Chegadas subsequentes poderiam encontrar uma amarra esperando para

capturá-las e enviá-las de volta de graça.

Chegar até asteróides de forma barata é um fator importante

para explorar os recursos do sistema solar.

Metais preciosos e minerais valiosos poderiam ser entregues para Marte

apenas semanas após serem extraídos de seu asteróide.

Eles seriam as peças fundamentais perfeitas para a nossa civilização interplanetária.

Mas por que parar aqui?

As luas de Marte são muito convenientes.

Não existem outras luas no sistema solar em órbita tão póxima a seu planeta.

Phobos é tão pesada que nem precisamos nos preocupar em desacelerá-la,

fazendo dela o ponto de fixação perfeito para super amaras

um pouco menores que 6,000km de extensão.

A ponta inferior voaria logo acima da superfície de Marte, e seria muito fácil de pegar.

A ponta superior poderia arremessar naves até Jupiter ou Saturno.

A mesma super amarra poderia aproximar a região central do sistema solar.

Venus e Mercúrio estão a apenas uma estilingada de distância.

Diferentemente de Marte, eles estão repletos de energia solar e são ricos em minerais.

No longo prazo, nada está impedindo a humanidade de construir uma rede de

transporte sem combustível para os planetas terrestres, centrada nas luas marcianas.

Amarras são uma solução comparativamente baratas e sustentáveis para fazer viagens espaciais

financeiramente viáveis e o resto do sistema solar

acessível para exploração e exploração (rs).

Considerando que temos a tecnologia para construí-las hoje,

realmente não há nenhuma boa desculpa para esperar mais.

Partes do sistema solar estão muito longe, mas poderiam estar muito próximas.

Falando de coisas que são difíceis de alcançar, mas não precisam ser:

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