Hai anche ragione tu… Bisogna vedere le condizioni orbitali però. Io già scarterei le due posizioni di equilibrio instabile, però in effetti quella nel Golfo d’Africa potrebbe avere senso 
la costanza della velocità angolare non è gratis, richiede una accelerazione tangenziale a carico di qualcosa
Giusto! Questo comporta qualche carico di taglio sui cavi. Però ricordiamoci che la velocità angolare è molto bassa, perché siamo geostazionari.
Se supponiamo una velocità di salita/discesa di 1000 km/h (300 m/s per semplicità) e consideriamo che la velocità angolare della Terra è di poco meno di 10E-4 rad/s, viene fuori un’accelerazione tangenziale di 0.03 m/s², ovvero 0.003 g.
Considerando lo sforzo a trazione su quei cavi, dovuto al peso di tutta la struttura, penso che il carico di taglio dovuto all’accelerazione tangenziale della “cabina” dell’ascensore sia quasi trascurabile
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Non sono fresco di questi calcoli, in particolare coriolis mi ricordo che era un tale di cui tenere conto ma non so più perché, ma quel che dici non mi torna tanto.
La velocità angolare è bassa ma la velocità tangenziale no, ed è funzione della quota dell’orbita. L’energia che ti serve è la stessa (al netto dei rendimenti chiaramente) che ti fornisce un razzo.
Per cui come per andare in orbita con un razzo l’accelerazione è per la stragrande maggioranza tangenziale, lo è con qualsiasi altro mezzo.
se avessi una grande massa orbitante con un cavo che la collega alla Terra su cui fosse possibile arrampicarsi, la potenza dipenderebbe dalla velocità di salita ma l’energia no ed alla fine avrai rallentato la massa orbitante che non sarà più geostazionaria.
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Non esattamente. Il razzo utilizza un sacco di energia per portare carburante in quota. Questo spreco con l’ascensore spaziale non c’è. Alla fine col razzo hai portato quasi 10 volte in più di massa di gas di scarico in orbita. Con l’ascensore si risparmia fondamentalmente questa energia (tantissima).
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Come ho scritto sopra, non ci sono accelerazioni di Coriolis all’equatore
Ehm, no…
In un razzo l’accelerazione è tangenziale perché bisogna raggiungere la velocità angolare della LEO per poter rimanere in orbita, ovvero bisogna che l’accelerazione centripeta sia pari a g, altrimenti cade.
Questo significa passare da un giro in 24 ore (a terra) a un giro in un’ora e mezza (in LEO). La velocità angolare aumenta di 15 volte.
Quando sono a terra fermi, un satellite e l’ascensore spaziale hanno una velocità tangenziale di 0.7E-5 rad/s X 6.371 km di raggio terrestre, ovvero 0.045 km/s.
Poi il satellite nel giro di 30 minuti arriva alla quota di 500 km con una velocità tangenziale di 8 km/s, ovvero 7.95 km/s in più di quando è partito.
Invece l’ascensore spaziale non ha bisogno di avere accelerazione centripeta pari a g per non cadere, perché ha un cavo che lo tiene su. E quando in mezz’ora arriva alla quota di 500 km ha una velocità tangenziale di 0.7E-5 rad/s X 6871 km di raggio = 0.048 km/s, ovvero appena 3 m/s in più di quando è partito.
Vedi che le accelerazioni radiali sono uguali (entrambi arrivano a 500 km di quota in mezz’ora), ma quelle tangenziali sono ben diverse 
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ok pensavo ad un satellite geostazionario in effetti. Se lo vuoi lasciare lì a bassa quota però ciò che lo tiene su deve compensare la mancanza di forza centrifuga, quindi stai facendo perdere continuamente quota alla massa lontana (parlo del caso col trefolo). Sposti il problema ma hai sempre un ammanco di energia, non è una condizione stabile. è l’equivalente di metterci sotto un motore e fare hovering per tutto il periodo di permanenza
vero anche questo ma fin lì, se hai una massa remota che ti tiene in tensione il cavo ecco che l’energia l’hai già spesa per portare là la massa remota
La spendi una volta però.
La stesura del cavo è molto più dispendiosa in termini energetici di un lancio, è vero.
È vero anche che per portare un carico in quota il cavo perde energia che poi devi recuperare in qualche modo.
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già, in una volta ma pari alla somma, al netto delle efficienze, di tutte le energie richieste dai sollevamenti e quella che perdi ogni volta è esattamente quella che risparmi. Se si tratta si sollevare piccoli satelliti e farli cadere dopo poco forse ha una sua utilità se si parla di carichi massivi o addirittura razzi che una volta su partano andando altrove temo che le energie in gioco siano talmente esorbitanti da rendere la cosa non praticabile e/o non giustificata
Non è vero, perché nei lanci successivi non devi più portare il carburante dei razzi. Risparmi quello. In un razzo la massa del carburante è ordini di grandezza maggiore del payload.
A maggior ragione ha più senso per i carichi massivi, perché nei razzi tradizionali il rapporto / carburante non è lineare, ma diminuisce all’aumentare della massa del payload.
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E’ vero fino ad un certo punto.
Questo è uno dei grandi equivoci dell’ascensore spaziale.
Si pensa sempre tutto in termini di “una volta” rispetto ai costi ricorrenti di un razzo. Invece la massa di bilanciamento deve essere compensata dinamicamente comunque per ripristinare le condizioni ottimali. Inoltre, come avviene la manutenzione del cavo?
Quanto costa operare (ed eventualmente sostituire) un cavo lungo migliaia di km?
No, stai cambiando argomento, io sto parlando solo in termini energetici, non costi in denaro.
Il mantenimento dell’ascensore costa in termini energetici esattamente quanto è l’energia potenziale del carico mandato in quota. Invece per un razzo non è così, l’energia necessaria per portare un carico in quota è decisamente di più a causa del carburante trasportato inutilmente in quota. Quindi il conto energetico è nettamente in favore dell’ascensore.
Inoltre stiamo parlando di una cosa di TRL 1, quindi non ha assolutamente senso parlare di costi di manutenzione e operativi, semplicemente non esistono le tecnologie su cui fare i conti.
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Ma chi ha parlato di lasciarlo lì?
Ovvio che deve andare fino a su. Ma comunque l’aumento di velocità tangenziale è lineare con l’aumento di quota, visto che la velocità angolare è costante. E quindi lo sforzo di taglio rimane sempre trascurabile.
Qui stiamo parlando di fisica, non di ingegneria.
Dal punto di vista della fisica, il concetto funziona molto bene. Ma penso che siamo tutti 100% d’accordo che ci vorranno centinaia di anni prima che siamo in grado di risolvere i problemi ingegneristici
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Perdonami, per deformazione professionale non riesco a disgiungere i due ambiti.
Una cosa fattibile da un punto di vista teorico può essere virtualmente irrealizzabile da uno pratico.
Attenzione a non andare troppo nello specifico.Siamo partiti da una speculazione su quali sarebbero le forze in campo per raggiungere lo spazio con un ascensore/scala immaginaria.
La fattibilità di un ascensore spaziale interessa fino ad un certo punto in questo thread.
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Ma anche dal punto di vista strettamente fisico non solo l’energia ma anche il momento angolare (L=m v r) si conserva.
Se fornisci energia e momento angolare a un veicolo, e per portarlo in orbita geostazionaria devi fornirgli parecchio di entrambi, questi vengono sottratti alla struttura.
Per ripristinarli ci vuole qualcosa che eserciti una forza o una coppia e produca lavoro.
Se e’ un razzo siamo da capo., ci vuole la massa di reazione e ricadiamo sotto la tirannia dell’equazione dei razzi… Trasfererire il momento a terra o ad un’altra grossa massa sarebbe meglio, ma e’ una parola…
Diverso e’ se il veicolo a un certo punto torna a terra senza aver modificato la sua massa e cosi’ facendo si recupera l’energia e il monento… in pratica l’ascensore spaziale avrebbe una discesa “rigenerativa”, come la frenata rigenerativa dei veicoli.
In generale trasferire momento da un oggetto all’altro apre una miriade di possibilita’ teoriche nel campo della propulsione spaziale.
Anzi, uno space elevator dovrebbe essere visto solo come un caso particolare di “momentum exchange tether”.
E per quanto possa sembrare irrealistico farne uno che colleghi la superficie terrestre all’orbita geostazionaria, altri sistemi per trasferire momento, magari anche per manovre orbitali o presso altri corpi celesti potrebbero essere molto piu’ fattibili, restando nelle possibilita’ di materiali gia’ esistenti.
Ma vogliamo analizzarli in questo 3d?
Se l’ascensore spaziale fosse una struttura rigida tipo una torre, cosa praticamente impossibile da realizzare, funzionerebbe benissimo e l’energia di una massa che sale o che frena in discesa, si scaricherebbe direttamente sulla struttura stessa in maniera elastica, per cui la struttura dopo una salita o una discesa tornerebbe sempre nella stessa posizione.
Cosa molto diversa se l’ascensore spaziale fosse un cavo tenuto in tensione da un contrappeso posizionato alla sua estremità, ossia oltre la distanza dell’orbita geostazionaria. In questo caso ogni massa che sale aggrappandosi al cavo o che scende frenando sempre sul cavo scambierebbe inevitabilmente energia con il contrappeso.
Dunque ogni massa in salita, o in frenata in discesa, porterebbe il contrappeso ad arretrare leggermente e ad abbassarsi allentando il cavo…
Di nuovo bisogna fare un discorso di ordini di grandezza.
IMHO, date le dimensioni del sistema, necessariamente i veicoli in movimento avranno una massa totalmente trascurabile rispetto al resto del sistema, e quindi non avranno nessun impatto dinamico quando si muovono su e giù…
Alternativamente, se invece di una sola cabina che fa su e giù sarà una serie di veicoli, tipo skilift, allora ci saranno veicoli che allo stesso tempo vanno in su e in giù, e quindi l’effetto totale sarà molto vicino a zero.
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