Yes, scientists are actually building an elevator to space - Fabio Pacucci

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2021-12-07 ・ TED-Ed


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Yes, scientists are actually building an elevator to space - Fabio Pacucci

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TED-Ed


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Traductor: Zeinab Hamid Revisor: Sebastian Betti
00:08
Sending rockets into space requires sacrificing expensive equipment,
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Enviar cohetes al espacio requiere sacrificar equipos costosos,
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burning massive amounts of fuel, and risking potential catastrophe.
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quemar enormes cantidades de combustible, y arriesgarse a una posible catástrofe.
00:18
So in the space race of the 21st century,
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2836
Por eso, en la carrera especial del siglo XXI,
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some engineers are abandoning rockets for something much more exciting:
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algunos ingenieros están abandonando los cohetes para algo mucho más emocionante:
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elevators.
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los ascensores.
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Okay, so maybe riding an elevator to the stars
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Vale, puede que ir en ascensor a las estrellas
00:31
isn't the most thrilling mode of transportation.
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no sea el modo de transporte más fascinante.
00:34
But using a fixed structure to send smaller payloads
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Pero utilizar una estructura fija para poner en órbita
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of astronauts and equipment into orbit
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cargas más pequeñas de astronautas y equipos
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would be safer, easier, and cheaper than conventional rockets.
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sería más seguro, fácil y barato que los cohetes convencionales.
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On a SpaceX Falcon 9 rocket,
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En un cohete SpaceX Falcon 9,
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every kilogram of cargo costs roughly $7,500 to carry into orbit.
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cuesta aproximadamente USD 7500 para poner en órbita cada kilogramo de carga.
00:55
Space elevators are projected to reduce that cost by 95%.
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Se estima que los ascensores espaciales reducirán ese coste en un 95 %.
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Researchers have been investigating this idea since 1895,
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Los científicos llevan investigando esta idea desde 1895,
cuando una visita a lo que entonces era la estructura más alta del mundo
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when a visit to what was then the world's tallest structure
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inspired Russian scientist Konstantin Tsiolkovsky.
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inspiró al científico ruso Konstantin Tsiolkovsky.
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Tsiolkovsky imagined a structure thousands of kilometers tall,
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Tsiolkovsky imaginó una estructura de miles de kilómetros de altura,
01:16
but even a century later, no known material is strong enough
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pero, aun un siglo después, ningún material conocido es lo bastante fuerte
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to support such a building.
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para soportar tal edificio.
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Fortunately, the laws of physics offer a promising alternative design.
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Afortunadamente, las leyes de física ofrecen un prometedor diseño alternativo.
01:28
Imagine hopping on a fast-spinning carousel
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Imagina que saltas en un tiovivo girando rápido
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while holding a rope attached to a rock.
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mientras sostienes una cuerda atada a una roca.
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As long as the carousel keeps spinning, the rock and rope will remain horizontal,
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Mientras el tiovivo siga girando, la roca y la cuerda permanecerán horizontales,
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kept aloft by centrifugal force.
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mantenidos en el aire por la fuerza centrífuga.
01:43
If you're holding the rope, you'll feel this apparent, inertial acceleration
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Si sostienes la cuerda, sentirás esta obvia aceleración inercial
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pulling the rock away from the center of the rotating carousel.
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que tira de la roca lejos del centro del tiovivo giratorio.
01:53
Now, if we replace the carousel with Earth,
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Ahora bien, si sustituimos el tiovivo por la tierra,
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the rope with a long tether, and the rock with a counterweight,
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la cuerda por un largo cable y la roca por un contrapeso,
02:00
we have just envisioned the modern space elevator—
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acabamos de visualizar el moderno ascensor espacial:
02:04
a cable pulled into space by the physics of our spinning planet.
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un cable arrastrado al espacio por la física de nuestro planeta giratorio.
02:10
For this to work, the counterweight would need to be far enough away
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Para que esto funcione, el contrapeso tendría que estar lo bastante lejos
02:14
that the centrifugal force generated by the Earth's spin
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para que la fuerza centrífuga generada por el giro de la tierra
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is greater than the planet's gravitational pull.
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sea mayor que la atracción gravitacional del planeta.
02:21
These forces balance out at roughly 36,000 kilometers above the surface,
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Estas fuerzas se equilibran a unos 36 000 km sobre la superficie,
02:27
so the counterweight should be beyond this height.
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2753
por lo que el contrapeso debería estar más allá de esta altura.
02:30
Objects at this specific distance are in geostationary orbit,
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Los objetos situados a esta distancia están en órbita geoestacionaria,
02:35
meaning they revolve around Earth at the same rate the planet spins,
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es decir, giran alrededor de la tierra a la misma velocidad que gira el planeta,
02:39
thus appearing motionless in the sky.
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3003
de forma que parecen inmóviles en el cielo.
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The counterweight itself could be anything,
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El contrapeso podría ser cualquier cosa,
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even a captured asteroid.
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incluso un asteroide capturado.
02:48
From here, the tether could be released down through the atmosphere
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Desde aquí, el cable podría lanzarse abajo a través de la atmósfera
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and connected to a base station on the planet's surface.
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y conectarse a una estación base en la superficie del planeta.
02:55
To maximize centrifugal acceleration,
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2586
Para maximizar la aceleración centrífuga,
02:58
this anchor point should be close to the Equator.
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esta ancla debería estar cerca del ecuador.
03:01
And by making the loading station a mobile ocean base,
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Y haciendo de la estación de carga una base oceánica móvil,
03:05
the entire system could be moved at will,
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2837
el sistema entero podría moverse a voluntad,
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allowing it to maneuver around extreme weather,
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permitiéndole maniobrar en condiciones de tiempo severo
03:10
and dodge debris and satellites in space.
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y esquivar los desechos y los satélites en el espacio.
03:14
Once established, cargo could be loaded onto devices called climbers,
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194565
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Una vez establecido el sistema,
la carga podría cargarse en dispositivos llamados escaladores,
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which would pull packages along the cable and into orbit.
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que moverían los paquetes a lo largo del cable y los pondrían en órbita.
03:23
These mechanisms would require huge amounts of electricity,
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3503
Estos mecanismos necesitarían enormes cantidades de electricidad,
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which could be provided by solar panels or potentially even nuclear systems.
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4964
lo que podría suministrarse por paneles solares, o incluso sistemas nucleares.
03:32
Current designs estimate that it would take about 8 days
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Los diseños actuales estiman que se necesitarían unos 8 días
03:35
to elevate an object into geostationary orbit.
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para elevar un objeto hasta la órbita geoestacionaria.
03:39
And with proper radiation shielding,
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2169
Y con una protección adecuada contra la radiación,
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humans could theoretically take the ride too.
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221467
2920
incluso los humanos podrían hacer el viaje.
03:44
So, what's stopping us from building this massive structure?
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3086
Entonces, ¿qué es lo que nos impide
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For one thing, a construction accident could be catastrophic.
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3963
Primero, un accidente de construcción podría ser catastrófico.
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But the main problem lies in the cable itself.
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3587
Pero el principal problema está en el propio cable.
03:55
In addition to supporting a massive amount of weight,
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2753
Además de soportar una enorme cantidad de peso,
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the cable's material would have to be strong enough
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3003
el material del cable debería ser bastante fuerte
04:01
to withstand the counterweight's pull.
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2085
para aguantar el tirón del contrapeso.
04:03
And because this tension and the force of gravity would vary at different points,
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5172
Y ya que esta tensión y la fuerza gravitacional variarían según el lugar,
04:08
its strength and thickness would need to vary as well.
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248703
3837
su solidez y espesor también tendrían que variar.
04:13
Engineered materials like carbon nanotubes and diamond nano-threads
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5130
Los materiales industriales
como los nanotubos de carbono y los nanohilos de diamante
04:18
seem like our best hope for producing materials
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3003
parecen ser nuestra mejor esperanza para producir materiales
04:21
strong and light enough for the job.
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261257
2544
bastante fuertes y ligeros para la tarea.
04:24
But so far,
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264218
1043
Pero hasta ahora,
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we've only been able to manufacture very small nanotube chains.
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265261
4588
solo hemos sido capaces de fabricar cadenas de nanotubos muy pequeñas.
04:29
Another option would be to build one somewhere with weaker gravity.
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269849
4254
Otra opción sería construirlo en algún sitio con una gravedad más débil.
04:34
Space elevators based on Mars or the Moon
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2794
Los ascensores espaciales basados en Marte o en la luna
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are already possible with existing materials.
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2753
ya son posibles con los materiales existentes.
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But the huge economic advantage of owning an Earth-based space elevator
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Pero la enorme ventaja económica de poseer un ascensor espacial en la tierra
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has inspired numerous countries to try and crack this conundrum.
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ha inspirado a numerosos países a intentar resolver este problema.
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In fact, some companies in China and Japan
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De hecho, algunas empresas en China y en Japón
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are already planning to complete construction by 2050.
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ya planean finalizar la construcción para 2050.
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