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27 de junio de 2012 | por: EADIC | 0 comentarios

Proyecto Startram, Es fácil hacer levitar objetos

Esta semana, desde MoSIngenieros, me gustaría destacar un proyecto espacial, el Startram, y es que con el paso de las décadas desde que se empezó la carrera espacial hemos viajado siempre en cohete. Pero  con los años, el ser humano ha imaginado miles de formas para viajar al espacio. Una de esas ideas es del Proyecto Startram, una propuesta de levitación magnética del sistema de lanzamiento espacial.
Proyecto Startram

Pero antes de seguir, miremos un poco la historia…

James R. Powell y Gordon Danby inventaron el concepto de superconductor de levitación magnética en la década los 60 en el Laboratorio Nacional de Brookhaven. Posteriormente este concepto se llegó a desarrollar en los modernos trenes maglev. Más tarde, Powell fue cofundador StarTram, Inc. con el Dr. George Maise, un ingeniero aeroespacial, rabajaban sobre el reingreso de calefacción y el diseño del vehículo hipersónico.
Por cierto, Startram fue publicado por primera vez en un documento de 2001, pero la patente hace referencia a un documento de 1994 sobre MagLifter desarrollado por John C. Mankins.

En definitiva, el  StarTram es la esencia de MagLifter llevado a un extremo mucho mayor.

Pero centrémosnos en  la idea, Startram promete llevar cargas a la órbita terrestre con un coste aproximado de 40 dólares por kilogramo. Suponiendo que peses unos 80 Kg. y quieras llevar 120 Kg. de equipaje, podrías ir al espacio por menos de 6.000 €. Startram Project consiste en un tren de levitación magnética, similar a los que se utilizan sobre la superficie terrestre, pero desplazándose sobre cables superconductores suspendidos en el aire por fuerzas magnéticas. Ha sido diseñado por uno de los inventores de los trenes que se utilizan en países como China y viajarían al espacio dentro de un tubo sellado de unos 130 kilómetros de largo.El proyecto costaría unos 60.000 millones de dólares  y podría estar llevando cargas (hasta 300.000 toneladas por viaje) al espacio dentro de 10 años y pasajeros dentro de 20. Además, la existencia de un medio de transporte espacial tan barato permitiría generar energía solar de forma económica en el espacio y explotar los minerales existentes en los asteroides. El sistema sería capaz de acelerar los vehículos a 30G, hasta alcanzar una velocidad cercana a los 8 kilómetros por segundo.

Los creadores del Startram dicen que “los recursos de nuestro propio sistema solar son enormes. La energía del Sol que alcanza nuestro planeta cada día es aproximadamente 10.000 veces mayor a la que consumimos. Las materias primas existentes en los asteroides y cometas podrían sostener el crecimiento económico durante milenios“.

Y aunque Startram se base en tecnologías existentes, lo cierto es que no parece muy realista esperar que algo tan complejo pueda ser construido en 10 años.

A continuación dejo el proyecto algo más desarrollado:

TECNOLOGÍA

Startram es un conductor de masas, lo que significa que no necesita ni cohetes, ni propulsores para lanzar la carga útil al espacio. Los conductores de masas no son un concepto nuevo. Los primeros conductores de masas que se visualizaban en la ficción en el siglo XIX, y han sido un elemento básico de la ficción especulativa desde entonces. Varios conceptos de ingeniería del conductor de masas se han descrito en los últimos años, pero no un progreso significativo hacia la construcción de un conductor de masas se ha hecho debido a las grandes dificultades técnicas.

Existen dos propuestas:

  • – Gen-1 Startram es una versión de carga única que no requiere tubos de levitación (pero en su lugar se construye el flanco de una montaña alta) y se puede construir dentro de diez años a un costo de $ 20 mil millones de euros.
  • – Gen-2 Startram  es una versión que requieren tubos de levitación y podría ser construido dentro de veinte años a un costo de 60 mil millones de euros

¿EXISTE LA TECNOLOGÍA?

Maglev para la aceleración de vehículos de lanzamiento:


Proyecto Startram


Maglev es una tecnología ya existente en varios países de todo el mundo. El programa japonés de levitación magnética que se muestra aquí es un sistema de levitación magnética superconductora que ha evolucionado a partir de los diseños originales de los Dres. James Powell y Gordon Danby. La pista de vehículo de prueba MLX01 ha llevado a decenas de miles de pasajeros durante muchos años sin un accidente o incidente. En la actualidad, los vehículos de transporte de levitación magnética de rutina correr más rápido de 500 km / h. El principal obstáculo a la ejecución de levitación magnética más rápida, es la fricción causada por la resistencia del aire. Si maglev se coloca en tubos de vacío con una presión de aire muy bajas, es posible ejecutar maglev en 1.000 de km / h.
De hecho, las empresas chinas ya han anunciado que están planeando esto.

Magnéticamente suspendidos los cables superconductores:

Proyecto Startram
Es fácil hacer levitar objetos electromagnéticamente. Si empujo suficiente corriente a través de dos conductores en direcciones opuestas, los conductores estarán sujetos a una fuerza de empuje contrarias.
Actualmente es posible construir cables que pueden llevar a cientos de megamps de corriente. Estos amperajes son suficientes para suministrar una fuerza de levitación de 4 toneladas por metro de startram carril-guía, incluso cuando los conductores están separados por 20 km.

Magnetohidrodinámica (MHD:

Proyecto Startram
Durante décadas se han utilizado los MHD y El sistema Startram lo utilizaría en el extremo del tubo de lanzamiento que se abríría a la atmósfera, permitiendo el lanzamiento del vehículo. Normalmente, los gases atmosféricos inmediatamente llenarían el tubo y el vehículo de lanzamiento estaría sujeta a un calentamiento extremo y con tensiones asociadas con viajes a 8km/sec. Sin embargo, la ventana MHD permite gases ionizados a ser continuamente expulsado del tubo, manteniendo así un vacío casi en el tubo en todo momento.

Alta resistencia en los amarres estructurales:

Proyecto Startram
Uno de los desafíos del concepto de ascensor espacial es diseñar los amarres para que no se rompa por la longitud. Pero esto es posible por las especificaciones de fibras modernas.

Vía | StarTram | Wikipedia

Autor: Jorge Sánchez Mosquete

 

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