Brasil se articula para participar de estudos sobre criação de elevador espacial
O Instituto Nacional de Meteorologia (Inmet) entrou em contato com agências e empresas internacionais para colaborar com pesquisas sobre a implantação da estrutura
A criação inédita de um elevador espacial que possibilita a ligação entre o planeta Terra e o espaço movimenta uma série de estudos independentes pelo mundo há anos. Recentemente, o Brasil demonstrou interesse em participar de projetos semelhantes por meio de articulações do Instituto Nacional de Meteorologia (Inmet), órgão vinculado ao Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento, com agências e empresas internacionais.
Em outubro deste ano, o Inmet entrou em contato com a Nasa - National Aeronautics and Space Administration e manifestou a intenção de explorar o assunto. Em novembro, o mesmo ocorreu com a empresa japonesa Obayashi. Até o momento, três países se destacam nas pesquisas: Estados Unidos, Japão e China.
Os estudos, de uma maneira geral, buscam aprofundar os conhecimentos sobre conceito, construção, implantação e operação do elevador. No Brasil, investir em um projeto dessa magnitude possibilitaria um grande salto econômico, social e tecnológico para o País. “O elevador espacial é como se fosse um teleférico vertical e vai demorar muitos anos para sair do papel. O que estamos propondo é que o Brasil participe dos estudos que envolvem o projeto com a ajuda de grandes cientistas brasileiros”, destaca o diretor do Inmet, Miguel Ivan Lacerda, ressaltando, também, a participação do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe).
Estrutura e instalação
Inicialmente, o elevador espacial seria como uma torre rígida, mas a compressão sofrida pelo seu próprio peso faria a estrutura colapsar, o que levou os pesquisadores a acreditarem que um cabo sob tensão (estrutura de tração) seja a opção mais viável para a realização do projeto, que tem como previsão estimada por alguns países nos anos de 2045 e 2050.
Os estudos mais avançados sobre o tema defendem a instalação de uma estação base na superfície terrestre, onde o cabo ficaria preso e se estenderia até 100.000 km de altitude. Com isso, uma das pontas permaneceria fixa à base, enquanto a outra continuaria flutuando no espaço presa a um contrapeso, o que manteria o cabo sempre esticado ao seguir o movimento de rotação do planeta. Isso porque as forças concorrentes da gravidade na extremidade inferior e a aceleração centrífuga na extremidade mais distante mantêm o cabo sob tensão e estacionário em uma única posição na Terra.
A estação base, chamada de âncora, deverá ser instalada em alto mar caso haja a necessidade de movimentá-la para desviar de meteoritos, satélites e, também, anular qualquer vibração ou oscilação no cabo. Até o momento, uma área no Oceano Atlântico Sul, próxima ao Equador, está entre as mais adequadas para receber o elevador porque não tem registros de tempestades e raios.
Segundo pesquisadores, os veículos (elevadores) acoplados ao cabo, além de subirem até o destino final (100.000 km), também poderão fazer paradas estratégicas nas órbitas da Terra, onde, inclusive, deverão ser instaladas estações espaciais com inúmeras finalidades. Além disso, os 100.000 km foram indicados propositalmente, já que a órbita alcançada pela ponta do cabo é adequada para o lançamento de foquetes e naves espaciais na direção das órbitas de outros planetas.
Para suportar o próprio peso e o peso dos veículos com cargas que estarão presos a ele, o cabo precisa ser altamente resistente e de baixíssima densidade, o que o tornará mais leve. Diante disso, alguns estudos concluíram que o material mais adequado para a fabricação do cabo que transportará o elevador espacial é o monocristal de grafeno (composto por seis carbonos ligados infinitamente), também chamado de folha de grafeno. Além de leve e extremamente fino, o material consegue ser cerca de cem vezes mais forte que o aço, por exemplo. Não por acaso, também passou a ser chamado de fita.
Entre os desafios do elevador espacial, está a fabricação de um cabo de folha de grafeno com quilômetros de extensão capaz de suportar temperaturas extremas, ventos fortes, radiação e meteoritos. Segundo especialistas, de uma forma geral, a fita é muito fina, mas deverá ter espessuras variadas em diferentes pontos para suportar as adversidades. O cabo poderá ser escalado por meios mecânicos (ascensores por tração) para a órbita da Terra usando um sistema de feixe de energia a laser que atingirá os painéis fotovoltaicos dos ascensores e energizará um motor elétrico ou, também, ser usado como estilingue para entregar cargas úteis em planetas vizinhos.
Os estudos ainda apontam que a instalação do elevador espacial seja feita em várias etapas e com a ajuda de grandes foguetes convencionais e estruturas de espaçonaves. Na etapa inicial, o transporte de todo o cabo de 100.000 km seria feito até a órbita terrestre baixa, onde os satélites estão abaixo de 2.000 km. Neste ponto, a espaçonave seria montada e, em seguida, subiria com o cabo até a órbita geossíncrona (35.800 km de altitude ou cerca de um quarto da distância até a Lua). De lá, iniciaria o desdobramento de ambas extremidades do cabo até a inferior atingir a superfície da Terra e a superior atingir a altura de 100.000 km. O contrapeso na ponta superior seria um conjunto formado pela espaçonave e ascensores, que, posteriormente, reforçariam o cabo.
Marco histórico
As vantagens da criação de um elevador espacial são inúmeras. Entre elas, destaque para a redução do custo de envio de cargas úteis para o espaço. Se for considerado que a maior parte do custo de combustível dos foguetes é gasto para romper a atmosfera mais baixa da Terra, o elevador espacial, embora mais lento, poderia fazer a mesma viagem com uma fração do custo do combustível de um foguete. Além disso, a estrutura vai permitir o transporte diário e em quantidade ilimitada de qualquer material que o setor demandar.
A ligação direta com o espaço também vai possibilitar a criação de novas estações, lançamento de estruturas frágeis, como satélites de energia solar para o fornecimento de energia limpa e renovável, e possibilidades insuperáveis de observação da Terra para aplicações militares e de inteligência, assim como grandes avanços nas áreas de telecomunicações, meteorologia e meio ambiente. Vale destacar ainda que o impacto ambiental do elevador seria muito menor se comparado com o lançamento de foguetes da Terra.
O estudo aponta que o elevador espacial será um grande marco na história da humanidade em termos de exploração e desenvolvimento do espaço e de valores agregados à estrutura, como o crescimento dos setores aéreo, portuário, industrial, hoteleiro, entre tantos outros, na região de implantação do elevador.
Meteorologia
A criação do elevador espacial permitirá o envio de novos satélites meteorológicos ao espaço, o que vai possibilitar o monitoramento da atmosfera de forma precisa e ininterrupta, além de cobrir áreas remotas sobre oceanos e continentes.
Com isso, será possível rastrear mudanças topográficas em grandes áreas e identificar mínimas alterações ao longo do tempo. Essas informações vão contribuir para evitar desmatamentos e, consequentemente, a degradação ambiental do planeta. Da mesma forma, outro grande problema global que poderá ser monitorado de forma mais precisa e frequente são os incêndios florestais.
Com o uso de dados dos satélites, medidas preventivas poderão ser tomadas de forma rápida para impedir que grandes áreas sejam destruídas pelo fogo e, em alguns casos, a tecnologia poderá rastrear e prever incêndios antes mesmo que aconteçam. Essas medidas também ajudarão a diminuir as emissões de gases de efeito estufa na atmosfera, provenientes das queimadas.
A implantação do elevador também vai favorecer, de maneira significativa, o desenvolvimento da agricultura. A estimativa é de que o setor seja beneficiado com um aumento estimado de 5% ou mais da produtividade devido ao uso de previsões meteorológicas diárias mais precisas.
Em resumo, o elevador será uma estrutura de transporte permanente alternativo para o espaço com pegada de carbono zero, podendo movimentar milhões de toneladas de carga com abordagem ambiental neutra, além de permitir missões ambientais significativas que vão melhorar o meio ambiente da Terra.
O elevador será o método para a redução da emissão de gases de efeito estufa pelo setor de energia elétrica a quase zero, pois permitirá a utilização de energia solar espacial, o que vai reduzir o número de usinas de queima de combustível fóssil, fornecendo energia limpa da órbita para qualquer lugar do planeta, além de proporcionar uma fonte de energia alternativa diante do esgotamento dos combustíveis fósseis.
O INMET é um órgão do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA) e representa o Brasil junto à Organização Meteorológica Mundial (OMM) desde 1950.
Para mais informações, acesse portal.inmet.gov.br.
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