21.3.07

Fin de Fase 1

Tras esta primera fase hemos conseguido una infraestructura espacial capaz de mantener un grupo de trabajadores que realicen diversas tareas en el espacio.También hemos construido un satélite solar de unos diez mil metros cuadrados que producirá dos megawatios de potencia.Parte de esta energía se usará en Alfa, el resto será enviado a la Tierra o allá donde se necesite.

A pesar de todo, la energía producida sigue siendo cara ya que se basa en el lanzamiento desde la Tierra de todo lo que haya que construir, y si tenemos en cuenta el coste de lanzamiento (miles de dólares por cada kilo de masa), poner en órbita este pequeño satélite solar ha resultado extremadamente caro. De hecho, si tuviéramos que recuperar la inversión realizada tendríamos que pagar mil veces más de lo que actualmente nos cuesta el kWh en la factura de la luz.
Entonces ¿para qué hemos hecho esto?.¿Por qué nos hemos tomado la molestia y nos hemos gastado tanto dinero para conseguir una cosa que ya tenemos muchísimo más barata?.
Porque en realidad no pretendíamos construir satélites solares, esto no ha sido más que un subproducto de lo que realmente pretendíamos. Los satélites solares serán la solución para los problemas energéticos de la Tierra, pero tan solo cuatro o cinco años más tarde vamos a poder construirlos más grandes y más rápido a un coste mil veces menor.
Pero gracias a ellos ahora tenemos un equipo de trabajadores experimentados en realizar duras tareas en el espacio, un equipo del que se extraerán los capataces de las siguientes tandas de trabajadores que se envíen al espacio.


También tenemos un puerto espacial y un hábitat con capacidad para alojar hasta ochenta personas. Y gracias a este hábitat, los trabajadores de Alfa podrán pasar la mayor parte de su tiempo en un ambiente que simularía la gravedad terrestre con lo que se librarán de casi todos los efectos perniciosos de la ingravidez.
Y por último, pero no menos importante, habremos construido varias estructuras en el espacio, cada vez más complejas, y nos habremos enfrentado con problemas que sólo habíamos imaginado en el papel.Ahora ya no trabajaremos sobre cálculos, hipótesis y posibilidades, sino sobre la sólida realidad de los pernos, tuercas y soldaduras.
El futuro ya no es un sueño, es una realidad.


En el próximo Reportaje de la Construcción de una Ciudad Espacial la
SEGUNDA FASE: Abastecimiento de Material al Espacio y la
TERCERA FASE: Alimentos producidos en el espacio


Geometría de las Ciudades Espaciales

Para que una ciudad espacial tenga una zona habitable donde las personas puedan vivir de manera normal, necesitamos que la ciudad esté rotando. La fuerza centrífuga resultante simulará una fuerza gravitatoria que evitará los perjuicios de la ingravidez en el organismo.
Las formas que puede adoptar una ciudad espacial pueden ser muchas, como ejemplo vamos a describir algunas posibles:


Torre centrífuga
Una torre de bastante longitud en cuyos extremos se colocan sendos módulos de igual masa. Estos módulos podrían tener el tamaño de edificios de varias plantas.Al girar la estación alrededor de un eje situado en el centro de la torre, la aceleración angular en los extremos permitiría una vida normal.La comunicación entre los dos módulos opuestos será mediante escaleras o ascensores que recorren el interior de la torre.Como ejemplo de este tipo de construcción podéis ver el Hábitat Alfa que he descrito anteriormente.Este tipo de construcción es el más económico, fácil y rápido de construir para una población de hasta unos pocos miles de habitantes, pero tiene la desventaja de que las condiciones de vida en su interior serían las de un bloque de apartamentos o un hotel. De lujo, sí, pero un hotel sin paisajes ni extensas zonas verdes.


Anillo
Un anillo girando alrededor de su eje.Dos o más torres comunican el anillo con su centro, donde se emplazarán las partes de la estación que requieran ingravidez.Esta es la forma de la estación orbital que aparece en la película "2.001, una Odisea Espacial".Su construcción será un poco más compleja que una Torre Centrífuga, pero no mucho más, y tiene la ventaja de que en ella sí tendremos la posibilidad de instalar grandes, hasta cierto punto, extensiones de zonas verdes.


Esfera
Una esfera girando alrededor de su eje. Las viviendas se situarían cerca del ecuador.Este es el diseño de Isla Uno.Su forma proporciona el mayor volumen posible con la mínima cantidad de masa de construcción, aunque tiene la desventaja de que sólo una estrecha franja de terreno a ambos lados del ecuador tendrá el terreno más o menos horizontal. El resto conformará una ladera cada vez más empinada en la que la fuerza de pseudo gravedad disminuye conforme ascendemos.


Cilindro
Una superficie cilíndrica girando alrededor de su eje.En un tamaño pequeño, menos de quinientos metros de radio, sería la mejor opción para construir granjas y campos de cultivo.En radios mayores podría usarse para construir las mayores ciudades en el espacio, con capacidad para cientos de miles y hasta millones de habitantes.Es la forma que proporciona mayor cantidad de superficie habitable para una masa determinada.


En todos estos modelos existen dos partes claramente diferenciadas: La ciudad o zona habitable y el resto de la estación, fábricas, laboratorios, observatorios astronómicos, etc. que deben permanecer inmóviles para aprovechar la ingravidez del espacio.
Estas dos partes deberán comunicarse entre sí permitiendo que las personas puedan trasladarse de la ciudad a las fábricas sin necesidad de usar trajes espaciales.
Al estar las fábricas, laboratorios y otras dependencias en condiciones de ingravidez, carece de sentido de hablar de la forma que tengan o de cómo se dispongan los diversos módulos conforme se construyan.No obstante, y con el fin de simplificar lo más posible la geografía de la estación, propongo la construcción de una torre de la longitud deseada que se pueda ampliar según se necesite.Las paredes de la torre estarán dotadas de numerosas compuertas estancas en cada una de las cuales se podrá acoplar un módulo de trabajo, investigación o incluso un cohete o lanzadera para transbordar mercancías o personal.
En el punto de unión entre la torre, que permanece inmóvil en el espacio, y el hábitat que está girando para producir pseudogravedad, se deben instalar unas salas que permitan la unión al mismo tiempo que impiden que el movimiento del hábitat afecte a la inmovilidad de la torre.


Para ello existen dos salas que se deben situar una a continuación de la otra entre el habitat y la torre.

La Sala Diferencial
Esta sala comunica las dos torres y, como una de ellas siempre está girando mientras la otra debe permanecer estática, debe ser capaz de que un extremo de la sala gire con respecto al opuesto.
Para los novatos se ha dividido la sala en varios segmentos de un metro de ancho cada uno. En cada segmento hay barrotes dispuestos como una escalera que permiten pasar con facilidad de un segmento al siguiente. De todas formas, quien ya lleve tiempo en la estación podrá cruzar la sala saltando justo por en medio y agarrarse al vuelo en el otro extremo, ya que la velocidad de giro no es mucha. (Una vuelta completa tarda veinte segundos)


La Sala Cardan
Debido a la forma en que se ha diseñado la estación, tenemos dos estructuras de características muy diferentes. Una es un pasillo construido con segmentos que se puede ampliar o reformar cuanto se quiera y que permanece estático en el espacio. En todo caso estaría sometido a una rotación cada año con el fin de que los paneles solares estén siempre orientados al Sol. La otra estructura es una torre centrífuga de cien metros de radio. Para que la fuerza centrífuga en los extremos de la torre sea similar a la gravedad terrestre, la torre debe girar a tres revoluciones por minuto.


Tenemos pues el reto de unir dos estructuras bastante grandes, una de las cuales debe girar y la otra permanecer quieta, tal como un molino permanece estático aunque las aspas giren a toda velocidad. La Sala Diferencial se ocupa de ello, actuando como unos rodamientos que impiden que la torre arrastre al resto de la estación.
Pero al mismo tiempo debemos hacer que el eje de rotación de la torre centrífuga sea estable y coincida con el centro de gravedad de la estación, pues si no fuese así se producirían balanceos de una torre con respecto a la otra que, si no se corrigen a tiempo podrían perjudicar la estabilidad de la estación.


Ahora bien, las leyes de la física dicen que el eje de rotación de un cuerpo tiende a coincidir con el centro de gravedad, es decir que es necesario que ambos extremos de la torre pesen exactamente igual. Para ello se ha dispuesto un sistema de contrapesos en los ascensores, siempre que alguien suba o baje por ellos, unos sensores calcularán el peso de los pasajeros y desplazará convenientemente unos contrapesos que hay en la parte exterior de la torre con el fin de que el centro de gravedad permanezca estable.

Aún es posible que este sistema se estropease: En caso de que ocurra tal cosa, los desplazamientos de la tripulación podrían alterar el centro de gravedad de la torre.
La sala cardan se encargará de absorber gran parte de los balanceos que se produzcan, y si una persona estuviese en la puerta de la sala en esos momentos vería prácticamente lo mismo que puede ver alguien que viaja en metro al contemplar el vagón siguiente durante una curva.
De esta forma los movimientos o vibraciones de una parte de la estación no afectarán a la otra.
Esta disposición es independiente de la forma del hábitat, de hecho la torre industrial puede ser idéntica en todas las ciudades que se construyan, y su acoplamiento se producirá siempre en el eje de rotación del hábitat, sea cual sea su forma.

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