Despegue vertical

¿Cuánto combustible se gasta en un lanzamiento al espacio? Dependerá, entre otras cosas, del peso del cohete espacial. Pero, ¿qué porcentaje del peso del cohete espacial es combustible?
Los lanzamientos de cohetes al espacio son, según mi manera de verlo, altamente ineficientes. La mayor parte del cohete son módulos dedicados a lanzar otros módulos para que al final el lanzamiento se complete.
Supongamos un microsatélite. Bueno, lo que yo entiendo por un microsatélite es un satélite pequeño, no microscópico, del orden de 1 – 2 m2. ¿Y tenemos que montar todo ese berenjenal para lanzarlo?

Bueno, pues he aquí mi idea para esos lanzamientos.
Supongamos un avión que vuela a unos 600 km/h a una altura de 10.000 metros. La verdad es que si en vez de volar en horizontal lo hiciese en vertical, habríamos avanzado mucho en el lanzamiento de objetos al espacio.
Pues bien, en eso me baso, en transformar esa velocidad horizontal en vertical, pero… ¿cómo?

Para este proyecto vamos a necesitar dos aviones, uno que vuela a 10.000 metros a 600 km/h en un sentido (avión 1), y otro que vuela en la misma trayectoria pero en sentido contrario a una distancia prudencial más abajo, digamos, por ejemplo a 9.500m (avión 2).
El avión 2 transporta la carga a ser lanzada hacia el espacio a 600 km/h, y el 1 una carga del mismo peso que la carga, de contenido arbitrario.

Lo que debe suceder para que la carga del avión 1 cambie su trayectoria es que en el instante en el que el avión 1 está encima del 2, las cargas queden unidas físicamente, digamos por una cuerda. En ese instante, la carga se separa de los aviones, que podrán regresar felizmente a sus hogares.

 

Pero volvamos con las cargas. Se han quedado avanzando a 600km/h en sentidos opuestos a una distancia de 500m en la vertical, y unidos por una cuerda. ¿Qué va a suceder ahora? Bueno, pues como nuestros amigos del movimiento circular uniforme nos dirán, comenzarán a girar sobre si mismos, con el centro de giro el punto medio entre las dos cargas.

El giro debe continuar hasta que las cargas se encuentren a la misma altura, momento en el cual la sirga debe soltarse, por lo menos por parte de la carga que será enviada al espacio. En ese instante tendremos una carga que saldrá proyectada en dirección vertical a la friolera de 600 km/h.

Tras esta explicación surgen un montón de problemas:
-¿Qué pasa con la otra carga, la que sale hacia abajo? Podríamos ponerle un paracaídas e intentar recuperarlo para el próximo lanzamiento
-¿Cómo demonios engancho una sirga entre el avión de arriba y el de abajo? Una manera podría ser que cada avión lanzase su cuerda mediante un pequeño misil, y que estos se enganchasen en el punto correcto. Esto tiene su dificultad, pero considerando la capacidad computacional actual, no creo que sea el mayor problema.
-¿Cómo sincronizamos el proceso de lanzamiento y enganche? No de manera manual, por favor. La informática seguro que puede echarnos una mano.
-¿De qué está hecha la cuerda, de adamantio (ver X-Men)? Las tensiones en la cuerda son uno de los mayores problemas. Haciendo un cálculo rápido, tenemos que la fuerza centrífuga sería
F = m•v•v/r = m • 600km/h • 600km/h / 250m; si 600km/h=166m/s; F = m • 111.
Lo cual confirma nuestros temores sobre la resistencia de la cuerda. Esta debe soportar aproximadamente 11 veces el peso de la carga… Bueno digamos que es asumible.
-¿Qué hay de la aceleración que soporta la carga? Bien ese es un problema que afecta al diseño de nuestro satélite. Supongo que los satélites actuales están preparados para soportar las aceleraciones de los lanzamientos… (…búsqueda rápida en google…) El transbordador espacial de la NASA alcanza unos 3g, y los pilotos de F-16 soportan hasta 9g con trajes especiales. Complicado, sí, pero no imposible.
-¿De dónde te has sacado los datos?, ¡están todos mal! Los datos de distancias, alturas y velocidades son orientativos para explicar la idea. No soy experto en vuelo, sólo trato de explicarme con un ejemplo

Autopista solar

Desde hace tiempo llevo pensando en los paneles solares fotovoltaicos. Le doy vueltas a la forma de explotación actual, en forma de paneles, orientados o no hacia el sol. Personalmente me parece que son  demasiado delicados y que necesitan una infraestructura demasiado grande para el rendimiento que ofrecen.

Además, comentando con gente, parece que la única utilidad hoy en día de estos paneles es la de “inversión” para al final acabar cobrando las subvenciones que Europa da, aunque no me voy a meter con ese tema, por lo menos no en este post.

En fin, sea como sea, yo seguía pensando en España: la tierra del sol. Y veo que la verdad es que por aquí la cosa podría ir bien, ya que las infraestructuras son buenas, y tenemos mucho mucho sol. Pero entonces, ¿dónde ponemos los paneles? ¿En tierras no cultivables? ¿En páramos deshabitados? Porque parece mejor explotar la tierra de forma agrícola que con paneles… Si no fuera así, se cambiarían tierras de cultivo por plantaciones solares, cosa que no sucede.

Y entonces, la verdad es que no sé ni como, surgió una idea: las carreteras. ¿Cuántos kilómetros de autopistas y carreteras tenemos? ¿Cuánto sol reciben a lo largo de año? Las infraestructuras están allá, no hay que irse lejos ni crear caminos para la explotación… Simplemente si tuviésemos un aditivo que provoque algo de tensión a partir del sol, y que sea compatible con la química de la carretera (alquitrán y todo tipo de sustancias químicas supongo)…

Buscando un poco por la web he visto que la idea de la “pintura solar” existe y tiene mucho eco, visto el número de entradas que aparecen en los buscadores sobre el tema. Básicamente se están estudiando ciertas nano-partículas para la producción de dichas pinturas.

El potencial de aplicar estas tecnologías a las carreteras es enorme: la superficie de un tramo de autopista de digamos 100 km de longitud expone más de 1km2 para la generación de energía. Supongamos que cada carril de autopista tiene 3m de ancho, si tenemos dos carriles por sentido, y dos sentidos, tenemos una anchura de 12 metros (sin contar el arcén). En 100 km tendríamos 100.000m · 12m = 1.200.000metros = 1.2 km2.

Además, el polvo y suciedad que puede acumularse en los paneles convencionales se soluciona con la propia circulación de vehículos. Las conducciones eléctricas podrían ir soterradas bajo la calzada…

Sé que esta idea es más ciencia ficción que realidad a día de hoy. Sin embargo, ¿quién sabe?, igual de esta manera los peajes acabarían siendo gratuitos.