Hay pocos sueños de Tierra y cielo, como el ascensor espacial, que no se le ocurrieran en su momento al gran pionero ruso de la astronáutica y la cohetería Konstantin Tsiolkovski. Su devoción por la ciencia y su creatividad sin límites lo llevaron a imaginar, en el ocaso del siglo XIX y amanecer del XX todo tipo de estructuras de ingeniería espacial que, aun hoy, nos resultan futuristas: astilleros en la órbita terrestre, estaciones y hábitats rotatorios, colectores solares orbitales , bases lunares y planetarias o, la que nos ocupa hoy: una torre tan alta que permitiera un acceso directo al espacio, sin necesidad de cohetes y otros métodos de propulsión.

Realmente Tsiolkovsky no estaba describiendo esta megaestructura en sí, sino que utilizó el concepto como un ejercicio mental con el que calcular las variaciones de gravedad a distintas alturas, inspirado por un viaje que hizo a París y su visita a la Torre Eiffel.

A medida que ascendemos por una torre, la gravedad disminuye gradualmente; y, si esta se encuentra construida en el ecuador de un planeta y, por lo tanto, gira rápidamente con él, la gravedad también disminuye no solo por el alejamiento del centro del planeta, sino también por el aumento de la fuerza centrífuga, proporcional a esta recesión. […] A 34 000 kilómetros de altitud [la gravedad] desaparece por completo, y más arriba reaparece con una fuerza proporcional a la distancia desde el punto crítico, pero en dirección opuesta, de modo que el alpinista queda girado hacia la Tierra que ve encima de su cabeza.

Más o menos a la distancia que comenta —a 35 786 km, para ser más precisos—, se encuentra la órbita geoestacionaria.

Después de que Tsiolkovsky planteara aquel concepto, y ya avanzado el siglo XX, algunos ingenieros se plantearon si sería posible llevarlo a cabo en la práctica. Uno de ellos fue Yuri N. Artsutanov, un estudiante de ingeniería de Leningrado, que propuso su diseño de «funicular cósmico» en 1960. Algo después, en 1975, Jerome Pearson, ingeniero aeroespacial de la NASA y del Laboratorio de Investigación de las Fuerzas Aéreas estadounidenses, propuso su «torre orbital». Sin embargo, quien contribuyó, indudablemente, a la popularización de la idea no fue otro que el escritor de ciencia ficción Arthur C. Clarke, hasta tal punto, que es habitual que se le atribuya haber sido el primero en imaginar el ascensor espacial —y no porque él lo reclamara en ningún momento—.

El ascensor espacial (alias gancho del cielo, escalera celestial, torre orbital o funicular cósmico) es una estructura que conecta un punto del ecuador con un satélite en la órbita geoestacionaria directamente sobre él. Al proporcionar un sistema de ferrocarril vertical, permitiría una reducción considerable en el coste de las operaciones espaciales.

Clarke había estado fascinado con la idea desde que conoció el trabajo de Artsutanov en la década de los sesenta, sin embargo, tardó más de una década en utilizarla como nóvum en una novela de ciencia ficción: «No hice nada al respecto porque estaba seguro de al menos media docena de mis compañeros escritores ya debían de estar trabajando en el tema. Finalmente, me harté de esperar y, en 1976, comencé a escribir Las fuentes del paraíso». El libro vio la luz en 1979, y ganó los premios Nebula —ese mismo año— y Hugo —al año siguiente—, convirtiéndose en una de las historias más populares del autor y un clásico del género. Sin embargo, se dio la circunstancia, efectivamente, de que otro escritor había pensado en algo parecido: Charles Sheffield publicó, tan solo tres meses después, The web between the worlds, con una premisa muy similar. Por supuesto, con el tiempo, el ascensor espacial se incluyó en muchas más historias.

Pero, ¿sería posible construirlo en la realidad? Si la pregunta se queda ahí, la respuesta sería que sí, y desde luego la física no lo prohíbe. Ahora bien, si añadimos: ¿sería posible construir un ascensor espacial con la tecnología y materiales actuales?, entonces la ingeniería nos complica bastante la existencia.

Cabe aclarar que, cuando hablamos de un ascensor espacial, no estamos hablando de un rascacielos o alguna especie de torre. Sería inviable construir unos cimientos capaces de soportar el peso de semejante estructura. De lo que hablamos, en realidad, es de algo similar a una honda que gira en torno a la Tierra o de un sistema similar al de un lanzador de martillo. El principal problema al que nos enfrentaríamos sería el de fabricar un cable lo suficientemente resistente como para soportar, entre otras cosas, las tensiones opuestas que se generarían a causa de la fuerza de la gravedad —hacia el centro de la Tierra— y la fuerza centrífuga —hacia el exterior—. Debería tener una alta resistencia a la tracción, baja densidad para no colapsar sobre su propio peso, y resistencia a fenómenos como la radiación cósmica, impactos de meteoritos y fatiga mecánica. Para que el ascensor se mantuviera estable, el centro de masas de todo el sistema —incluyendo el cable y la estación espacial que estuviera conectada a él— tendría que encontrarse en la órbita geosincrónica, lo que haría necesario el uso de algún contrapeso más allá de esa distancia que ayudara a que el cable se mantuviera tenso.

A lo largo de décadas se han realizado innumerables cálculos con diversos materiales como acero, kevlar… pero, por el momento, solo candidatos teóricos como los nanotubos de carbono o el grafeno permiten que salgan los números. Y es curioso, porque en Las fuentes del paraíso, Arthur C. Clarke desarrolla toda una industria del carbono alrededor de la construcción su «torre» y menciona algo llamado «hiperfilamentos», que perfectamente podrían considerarse una anticipación a los nanotubos —que ya se habían observado por primera vez en 1952, pero no se «redescubrieron» hasta 1991—. Esta elección no fue casual, sino la más lógica en un momento en el que la fibra de carbono acababa de empezar a producirse de forma comercial y a convertirse en el material estrella de la industria aeroespacial, adelantos con los que Clarke estaba muy familiarizado.

Y hay muchos más factores que se tienen en cuenta en la novela y para los que Clarke propone sus propias soluciones que van desde el despliegue del cable, el consumo energético de la estructura o las perturbaciones del campo gravitatorio terrestre hasta posibles colisiones con la —cada vez más presente— basura espacial que rodea nuestro planeta. Además, imagina algún que otro invento secundario bastante interesante y muy premonitorio de lo que sería nuestra relación con los contenidos de internet y los algoritmos que los gobiernan… pero descubrir todo eso se lo dejaremos a los potenciales lectores, si es que aún queda alguien que no haya leído la novela.

Solo un detalle más, y es que no iba a concluir este artículo sin su crossover final: en 1982, tres años después de la publicación de Las fuentes del paraíso, Arthur C. Clarke tuvo la oportunidad de conocer a Yuri N. Artsutanov en su casa de Leningrado (actual San Petersburgo)… y he aquí otro encuentro más entre la ciencia y la ciencia ficción, aunque el ascensor espacial todavía se encuentre más en el ámbito de la segunda que de la primera.

Bibliografía

Clarke, Arthur C. (2020 [1979]). Las fuentes del paraíso. Alamut.

Clarke, Arthur C. (1984). Ascent to orbit: a scientific autobiography. John Wiley & Sons.

Raitt, D. (ed.) (2017). Space elevators: a history. International Space Elevator Consortium.

Real Engineering / YouTube (18 de julio de 2020). Are Space Elevators Possible?

Sheffield, C. (1986). Space transportation without rockets: beanstalks, thethers, launch loops and indian rope tricks. Far Frontiers, 05.

Tsiolkovsky, K. (1960). Dreams of Earth and sky. En The call of the cosmos. Foreing Languajes Publishing House / Moscow.

Sobre la autora: Gisela Baños es divulgadora de ciencia, tecnología y ciencia ficción.