Catapulta electromagnètica

Dibuix d'una catapulta electromagnètica.

Una catapulta electromagnètica és una obra hipotètica d'ingenieria, de la mateixa manera que l'ascensor espacial, que permetria abaratir el cost dels llançaments a òrbita.

El concepte és molt simple: es tracta d'una rampa de gran llongitut en la que, per mig de camps magnètics, s'accelera l'objecte que es desija posar en òrbita. Les tècniques propostes poden ser ben la del canó de Gauss o be la del canó de riel. La seua realisació en la pràctica, no obstant, no és tan senzilla.

El primer inconvenient és la construcció de la catapulta. Es tracta d'una obra de varis quilómetros de llongitut a lo llarc de la qual es deu mantindre un inclinament constant i es deuen dispondre els elements que permeten generar el camp magnètic. És puix, una obra d'ingenieria de gran envergadura i, per lo tant, notablement cara.

El segon problema és l'acceleració necessària per a posar el cos en òrbita. En una catapulta espacial es prescindix de l'us d'eixides impulsors, per lo que el cos deu eixir en la velocitat necessària per a alcançar l'òrbita. Alcançar una velocitat tan alta en uns pocs quilómetros exigix acceleració que poden aplegar a ser de l'orde de mils de g, lo que les fa inviables per a llançar sers humans (inclús elements mecànics sensibles poden resultar danyats). Les acceleració poden reduir-se aumentant la llongitut de la catapulta, pero açò aumentaria la dificultat de la seua construcció.

Un tercer problema és l'atmòsfera. Velocitats d'eixida tan altes impliquen rozamientos molt elevats, semblants als que sofrix un vehícul que realisa el seu reentrada en l'atmòsfera, en els problemes que açò implica sobre les temperatures. Es podria minimisar este problema situant la catapulta en llocs alts, a on l'atmòsfera és menys densa, pero per facilitat d'us seria convenient que el dispositiu es trobara en zones propenques a l'equador, lo que llimita el número possible d'emplaçaments idòneus. Un d'estos llocs seria l'Altiplano en Sudamérica.

Pels inconvenients derivats de l'atmòsfera i de les altes acceleració (que impedixen el llançament de sers vius i, per extensió, d'astronautes) la catapulta sembla un mig poc adequat per a eixir de la Terra.

A pesar d'eixes dificultats, les utilitats d'una possible catapulta electromagnètica en la Terra són molt variades, per eixemple, per a posar satèlits en òrbita, llançar sondes no tripulades a l'espai exterior, llançar les peces o materials per a construir estacions espacials o edificis llunars, llançar material radioactivo d'alta activitat dirigit a planetes inhabitables que segur mai chafarem com Júpiter, com a arma per a poder llançar proyectils dirigits cap a algun asteroide que pose en perill l'existència en la terra.

Una utilisació i emplaçament més llògics para la catapulta seria la posada en òrbita de minerals en bruto o de metals des de la Lluna. Les ventages són vàries: per una part la gravetat llunar és molt menor que la terrestre, lo que facilita la posada en òrbita de materials per mig d'este método; per una atra part, la Lluna carix d'atmòsfera, evitant els problemes de rozamiento i calfament. De fet, la Lluna ha segut considerada ya des dels primers treballs de Tsiolkovsky com un port intermig en els viages interplanetarios dins del sistema solar i els optimistes plans de la NASA en els anys 1960 ya incloïen bases mineres i catapultes en la seua superfície. Encara que és molt provable que per a llançar el material necessari per a construir açò en la lluna d'un modo rendable faça falta primer tindre una catapulta electromagnètica en la terra.

Catapultes espacials en la ciència ficció

La primera menció coneguda és la novela A trip to Venus de John Munro, publicada en 1897, una descripció minuciosa d'un accelerador llineal magnètic.

En la película Quan els móns choquen (Rudolph Vaig matar, 1951), podem observar una rampa, encara que no electromagnètica, que s'aprofita de l'energia potencial gravitatoria per a conferir impuls a la nau.

En 1965 Arthur C. Clarke reprenia el concepte en el seu relat Maelstrom II.

En 1966, Robert A. Heinlein en La Lluna és una cruel amant, mostra una catapulta empleada per a enviar materials a la Terra. I quan els colon llunars es rebelen, és amprada per a tirar roques sobre la superfície terrestre.

Despuix de l'èxit de les llançadores nortamericanes, l'idea de la catapulta electromagnètica es va abandonar també en la ficció; pero en els últims anys, quan s'ha posat en dubte l'idoneïtat del sistema de les naus llançadora per a aplegar a l'espai, la ciència ficció s'ha tornat a fer eco d'este disseny.

En una de les seqüències de Interstella 5555 (Kazuhisa Takenôchi, 2003) es pot apreciar clarament una estructura en forma de tobogán que servix per a rellançar la nau.