Imagine uma torre oca com paredes finas como papel. Agora imagine que é feito do material mais leve e mais resistente do mundo - talvez nanocarbono ou grafeno - com lados de 12 milhas de largura e 22.000 milhas de altura. Carros de transporte sobem e baixam seus rostos, de e para a órbita geossíncrona.
O que você está imaginando é um elevador para o espaço - como descrito por Sir Arthur C. Clarke em seu romance de ficção científica de 1979, The Fountains of Paradise.
O livro de Clarke foi o primeiro relato popular de uma idéia descrita em 1895 pelo cientista russo Konstantin Tsiolkovsky, que imaginou um "castelo celestial" no espaço preso à Terra por uma torre enorme. Em 1960, um engenheiro russo, Yuri Artsutanov, descreveu uma versão mais moderna. Não foi até 1975, quando um engenheiro chamado Jerome Pearson publicou um artigo técnico sobre o conceito, que a idéia de um elevador para o espaço atraiu qualquer aviso real. Clarke se baseou na perícia de Pearson para escrever o livro.
O novo documentário Sky Line explora por que a noção de um elevador espacial continuou a persistir apesar dos grandes obstáculos tecnológicos e de alguns conflitos interpessoais igualmente importantes. Tendo estreado em novembro de 2015 no festival de cinema DocNYC em Nova York, o filme já está disponível online e será exibido no DC Environmental Film Festival e em outros festivais independentes ao longo de 2016.
O novo documentário Sky Line mostra um grupo de pessoas que trabalharam no conceito de elevador espacial. (Jonny Leahan e Miguel Drake-McLaughlin) Aqui está o que todas as propostas de elevador têm em comum: de uma plataforma ancorada no oceano em algum lugar ao longo do Equador, carros de elevador percorrem uma corda grossa ou fita larga e plana feita de um material à base de nanotubos de carbono, mantida esticada por um contrapeso 62.000 milhas acima da Terra. Usando rolos ou levitação magnética para subir na corda, os carros podem demorar apenas cinco horas para completar a viagem à órbita geoestacionária, mas em uma fração - talvez 1/100 - do custo dos lançamentos de foguetes de hoje.
Por mais estranho que pareça, um elevador espacial tornaria o acesso ao espaço acessível, acessível e potencialmente muito lucrativo. Mas por que isso ainda não aconteceu, basicamente se resume a materiais - até mesmo os melhores materiais super-fortes e super leves de hoje ainda não são bons o suficiente para suportar um elevador espacial.
Não por falta de tentativa, no entanto. Pesquisadores da Penn State anunciaram em 2014 que criaram nanoturagens de diamante no laboratório, que, modeladas em simulações de computador feitas por pesquisadores australianos, sugerem que elas poderiam ser mais fortes e flexíveis do que se acreditava inicialmente. A pesquisa sobre a tecnologia de nanotubos de carbono (CNT) continua, e novos avanços na pesquisa de grafeno parecem ser anunciados a cada mês.
Na Sky Line, os cineastas Jonny Leahan e Miguel Drake-McLaughlin fazem um perfil de um grupo de pessoas que trabalharam de perto no conceito de elevador espacial. A história segue o esforço mais completo até o momento para construir um elevador espacial, incluindo o financiamento da NASA para pesquisa, design e até mesmo os desafios do estilo XPRIZE realizados até 2011. A motivação deles para criar o filme é derivada de discussões entre amigos e outros sobre o estado atual da tecnologia espacial americana.
“Há essa ideia de que desistimos do espaço, já que a NASA aposentou o ônibus espacial e não estamos fazendo nada para substituí-lo”, diz Leahan. “Mas as pessoas não entendem que a NASA está muito viva e bem, e trabalhando em um número incrível de coisas visionárias. Percebemos que há muita coisa acontecendo, mesmo que eles não estejam atualmente trabalhando em um elevador. ”
A idéia de um elevador em si tinha sido um tópico de debate entre os cineastas, e, analisando mais a fundo, descobriram dois personagens principais, Bradley Edwards e Michael Laine.
Edwards, um físico com uma profunda história de trabalho em astrofísica, incluindo um período de 11 anos no Laboratório Nacional de Los Alamos, tem trabalhado em um conceito de elevador espacial desde 1998. Laine é um empreendedor privado e fundador da LiftPort, uma empresa cujo original missão era promover a tecnologia de nanotubos de carbono. Outros personagens incluem Tom Nugent, engenheiro aeroespacial, e Ted Semon, ex-presidente do International Space Elevator Consortium (ISEC).
"Percebemos que muitas das pessoas com quem falamos tinham sonhos quando eram mais jovens de serem astronautas", diz Leahan. “Eles persistem porque estão frustrados porque têm vontade de ir para o espaço, mas não há tecnologia ou recursos para enviar muitas pessoas ao espaço. Eles só querem fazer algo sobre isso.
No final dos anos 90 e início dos anos 2000, Edwards recebeu duas rodadas de financiamento de um braço de pesquisa da NASA conhecido como NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC) - chamado de Instituto de Conceitos Avançados. O trabalho de Edwards representou um enorme estudo de viabilidade, examinando todas as facetas de um elevador espacial, desde o projeto e construção até sua implantação e operação. Sua conclusão: o elevador espacial poderia ser construído com a tecnologia existente - menos a corda super leve necessária para fazer a coisa toda funcionar.
Edwards então fez uma parceria com Laine na LiftPort em um esforço para levantar capital para o projeto, mas eles logo se separaram devido a divergências financeiras. O filme quase faz parecer que a fenda é a razão pela qual um elevador espacial não será construído tão cedo.
Pearson, que também aparece no filme, diz que os projetos na escala de um elevador espacial naturalmente possuem uma alta capacidade de atrito.
“Quando você tem uma ideia tão singular como essa, as pessoas que são atraídas para trabalhar nela são excelentes em suas áreas, e muitas delas não querem tirar o papo furado de ninguém”, diz ele. "Isso é apenas parte do jogo."
O LiftPort entrou em colapso em 2007, apesar das demonstrações com robôs subindo parcialmente por uma faixa de uma fita de nanotubos de carbono de uma milha de comprimento suspensa por balões. Em 2012, Laine ressuscitou a empresa através de uma campanha bem-sucedida do Kickstarter para trabalhar no desenvolvimento de parcerias para criar um elevador espacial baseado na Lua. Tanto Laine quanto Pearson dizem que um elevador lunar pode ser edificado agora e poderia permitir a mineração do abundante oxigênio, silício, ferro, alumínio e magnésio presentes na superfície poeirenta da lua.
Mas com franqueza total, Laine diz que o LiftPort original foi “péssimo” nos nanotubos de carbono, e que os esforços de empresas como SpaceX e Blue Origin para construir foguetes reutilizáveis podem anular a necessidade de um elevador espacial. O objetivo sempre foi o de obter o custo atual por libra esterlina - em dezenas de milhares de dólares - em centenas ou mesmo dezenas de dólares. Mas, no entanto, isso acontece, Laine ainda acredita que a tecnologia de nanotubos de carbono é fundamental para o futuro do acesso ao espaço.
“Se eles aperfeiçoarem o foguete reutilizável, será um desafio para o elevador obter financiamento, já que o principal motivo para o elevador era reduzir o custo para a órbita”, diz Laine. “Mas você teve civilizações subindo e descendo por uma mudança na força material por um ponto decimal, e agora você está falando sobre ordens de grandeza. Acho que não vamos nem entender como será o futuro quando aproveitarmos a nanotecnologia. ”
A Edwards iniciou reuniões anuais do ISEC em 2008, que atraem cerca de 50 a 60 pessoas por ano para trabalhar em problemas que podem ser resolvidos agora, incluindo a limpeza de detritos espaciais, a construção de melhores robôs de escalada e o desenvolvimento de sistemas de energia a laser remotos. Ele diz que ele é solicitado constantemente para liderar um esforço direcionado para trazer o elevador espacial para a fruição. O apoio institucional simplesmente não está lá, acrescenta.
"O problema com todo o esforço do elevador espacial é que não há suporte real para isso", diz Edwards. “É assim que um projeto é feito como hobby, por centenas de pessoas espalhadas por todo o mundo. Não haverá progresso substancial até que haja apoio real e gerenciamento de coordenação profissional para o esforço. ”
Embora ainda seja um forte proponente de um elevador espacial, Edwards concentrou seus esforços em aplicações mais práticas de tecnologia de nanotubos de carbono. Sua empresa atual, Plasma Ten, produz nanotubos de carbono para fortalecer plásticos e epóxis.
O projeto de Obayashi consiste em um Porto Flutuante da Terra ligado a uma Estação de Órbita Geoestacionária a uma altura de aproximadamente 22.000 milhas por um cabo de nanotubo de carbono. (© Obayashi Corporation, Todos os direitos reservados) 
O Porto da Terra mede cerca de 1.300 pés de diâmetro. (© Obayashi Corporation, Todos os direitos reservados) 
A empresa de construção Obayashi Company se comprometeu a ter um elevador em operação até 2050. (© Obayashi Corporation, Todos os direitos reservados) 
Aqui está o interior da Estação de Órbita Geoestacionária da Terra. (© Obayashi Corporation, Todos os direitos reservados) 
Outra vista interior da Estação de Órbita Geoestacionária da Terra. (© Obayashi Corporation, Todos os direitos reservados) Enquanto muitos desses jogadores nos Estados Unidos se mudaram para outros projetos, pesquisadores em outras partes do mundo mantêm o foco.
No Japão, o elevador espacial é praticamente uma parte da psique nacional, devido em parte à profunda experiência de pesquisadores japoneses nos campos da robótica e da tecnologia de nanotubos de carbono, começando com a descoberta de nanotubos de carbono pelo pesquisador japonês Sumio Iijima. A empresa de construção Obayashi Company se comprometeu a ter um elevador funcionando até 2050. O engenheiro-chefe de pesquisa Yoji Ishikawa diz que a empresa está colaborando com fabricantes e universidades privadas para melhorar a tecnologia existente de nanotubos de carbono.
"Nós entendemos que é um projeto difícil", diz Ishikawa. “Nossa tecnologia é muito baixa. Se precisarmos estar em 100 para construir um elevador - agora estamos em torno de 1 ou 2. Mas não podemos dizer que esse projeto não seja possível. Neste momento, não vemos nenhum grande obstáculo. Vale a pena tentar, e se não fizermos isso, não conseguiremos nada. ”
Ishikawa acrescenta que a Obayashi, que recentemente concluiu o arranha-céu mais alto e autoportante, o Tokyo SkyTree, espera envolver-se no teste de um cabo baseado em nanotubos de carbono entre dois satélites. Os pesquisadores irão comparar como esse laço funciona com o comportamento modelado por computador de uma versão muito mais longa.
Ishikawa admite que a iniciativa da empresa começou como um experimento mental, e que projetos dessa natureza geralmente são cancelados quando um artigo conceitual é publicado. Mas o público japonês e outros países receberam o elevador espacial tão calorosamente que a empresa decidiu continuar o esforço, diz Ishikawa.
"Talvez uma razão pela qual o elevador espacial seja tão popular aqui é que, nas últimas duas décadas, as coisas não foram tão boas economicamente, e os japoneses perderam a confiança em si mesmos", diz Ishikawa. “Eles estão procurando por um grande projeto que os encoraje. Naturalmente, isso não pode e não deve ser feito por apenas um país, mas como um empreendimento internacional. Mas talvez o Japão possa liderar isso por causa de sua popularidade entre as pessoas ”.
Leahan observa que, embora um elevador espacial não faça parte do zeitgeist americano, o processo de criação do filme revelou um grupo apaixonado de pessoas trabalhando no projeto, embora não seja provável que ele seja realizado em suas vidas.
“Em última análise, é uma história sobre perseguir sonhos e pensar sobre o que é possível, e faz a pergunta, ainda estamos sonhando do jeito que costumávamos fazer?”, Ele diz. "Talvez o façamos, mas as grandes ideias estão agora em reduzir as coisas."
