sexta-feira, 24 de fevereiro de 2012

E agora para algo totalmente diferente... o elevador espacial

Saiu há pouco a notícia de que uma corporação japonesa está interessada em ter um elevador espacial funcionando até 2050. De modo nada surpreendente, quem entende do assunto duvida da seriedade do projeto, mas nada tema: se minha visão pessimista da mídia online estiver correta, veremos matérias de agências internacionais de notícias, docemente acríticas, pululando por aí em breve.

A ideia de um cabo enorme estendido entre a Terra e a altitude de órbita geoestacionária foi popularizada pelo romance de Arthur C. Clarke The Fountains of Paradise, mas ela remonta, em sua forma mais primitiva, ao visionário russo Konstantin Tsiolkovsky (aliás, um dia eu queria encontrar um conceito ligado a exploração ou transporte espacial que não remonte a Tsiolkovsky!). Diz a lenda que ele teve a inspiração ao ver a Torre Eiffel. Seu plano, portanto, envolvia a construção de uma estrutura rígida que chegasse ao espaço.

A ideia de um elevador tênsil -- isto é,  que se mantivesse no espaço não por rigidez estrutural, mas pela tensão do cabo -- nasceu da cabeça de outro russo, Yuri Artsutanov. A força geradora da tensão que sustentaria o cabo esticado seria a da rotação da Terra, da mesma forma que a força de sua mão girando mantém esticado um barbante com um peso amarrado na ponta.

O problema com o elevador tênsil é que, até alguns anos atrás, simplesmente não existia um material adequado para a produção do cabo: cálculos realizados nos anos 80 indicavam que, para suportar o próprio peso sem se romper, um cabo de materiais convencionais que fosse esticado da Terra ao espaço teria, em algum ponto de seu comprimento, que atingir uma espessura infinita (!).

Aí, claro, surgiram os nanotubos de carbono (animação ao lado, direto da Wikipedia), e a coisa mudou de vez. Graças a esse novo material, capaz de suportar enormes cargas em fios de espessura milimétrica, a impossibilidade física foi removida. Restam, porém, os desafios de engenharia e financeiros, que estão longe de ser triviais.

A Nasa oferece prêmios em dinheiro para empresas que desenvolvam soluções para o lado tecnológico da questão, e os avanços vêm surgindo, ainda que lentamente.

O elevador espacial é uma meta sedutora porque permitiria acabar com a ditadura da "equação do foguete".

Essa equação é usada para calcular de quanto combustível uma missão espacial vai precisar, e o que há de perverso nela é o fato de que, quanto mais combustível você transporta, mais combustível você precisa transportar -- afinal, o combustível e os tanques de combustível também têm massa, e para levar massa ao espaço é preciso queimar combustível, que precisa ser acondicionado em tanques, o que requer mais combustível, e... Bom. Isso faz com que os foguetes sejam máquinas extremamente ineficientes, com toneladas de tanques e de propelente usados para pôr no espaço alguns poucos quilos de carga útil.

Num elevador espacial, a estrutura é permanente, a energia usada é elétrica e a massa do carro que será usado para levar carga útil ao espaço poderá ser, talvez, até menor que a da própria carga. Algumas estimativas sugerem que o custo de se colocar 1 kg de carga e órbita geoestacionária poderia cair de US$ 20.000 para US$ 1. E, claro, uma vez lá em cima, será possível disparar missões para todos os cantos do Sistema Solar a preço irrisório.

Os estudos sobre elevadores espaciais já conta até mesmo com uma publicação especializada que, aliás, está selecionando artigos para sua segunda edição. Físicos, nanotecnologistas e engenheiros, ao trabalho!