Tweet

Imaginez une longue corde reliant la Terre à l’espace, qui pourrait nous mettre en orbite pour une fraction du coût et nous propulser vers d’autres mondes à une vitesse record.

C’est l’idée de base d’un ascenseur spatial.

Au lieu de mettre six à huit mois pour atteindre Mars, les scientifiques ont estimé qu’un ascenseur spatial pourrait nous y conduire en trois ou quatre mois, voire en 40 jours.

Le concept d’ascenseur spatial n’est pas nouveau, mais l’ingénierie d’une telle structure n’est pas une mince affaire, et bien d’autres questions que la technologie s’y opposent.

C’est pourquoi l’ambition d’en construire un sérieusement est assez récente.

La société Obayashi Corporation, basée au Japon, pense avoir l’expertise nécessaire.

Le Japon veut construire un ascenseur spatial d’ici à 2050
Connue pour avoir construit la plus haute tour du monde, la Tokyo Skytree, la société Obayashi Corporation a annoncé en 2012 qu’elle comptait atteindre des sommets encore plus élevés avec son propre ascenseur spatial.

Dans un rapport publié la même année, la société a déclaré qu’elle commencerait la construction de ce projet de 100 milliards de dollars américains d’ici 2025 et qu’elle pourrait commencer à l’exploiter dès 2050.

Nous nous sommes entretenus avec Yoji Ishikawa, auteur du rapport et membre du département de création des technologies futures de l’entreprise, pour connaître l’état d’avancement du projet à l’horizon 2025.

M. Ishikawa a déclaré que l’entreprise ne commencerait probablement pas la construction l’année prochaine, mais qu’elle était actuellement « engagée dans la recherche et le développement, l’ébauche de design, la création de partenariats et la promotion », a-t-il déclaré à Business Insider.

Certains doutent même de la possibilité d’une telle structure.

« C’est une idée un peu farfelue », a déclaré Christian Johnson, qui a publié l’an dernier un rapport sur les ascenseurs spatiaux dans le Journal of Science Policy & Governance, une revue à comité de lecture.

« Cela dit, certaines personnes qui sont de vrais scientifiques sont vraiment d’accord avec cette idée et veulent vraiment qu’elle se concrétise », a déclaré M. Johnson.

Une voie moins coûteuse vers l’espace
Le lancement d’êtres humains et d’objets dans l’espace à l’aide de fusées est extrêmement coûteux. Par exemple, la NASA a estimé que ses quatre missions lunaires Artemis coûteraient 4,1 milliards de dollars par lancement.

Cela s’explique par ce que l’on appelle l’équation de la fusée. Il faut beaucoup de carburant pour aller dans l’espace, mais le carburant est lourd, ce qui augmente la quantité de carburant nécessaire. « C’est donc un cercle vicieux qui se met en place », a expliqué M. Johnson.

Avec un ascenseur spatial, vous n’avez pas besoin de fusées ni de carburant.

Selon certains modèles, les ascenseurs spatiaux achemineraient les marchandises vers l’orbite à bord de véhicules électromagnétiques appelés « grimpeurs ». Ces ascenseurs pourraient être alimentés à distance, par exemple par l’énergie solaire ou les micro-ondes, ce qui éliminerait le besoin de carburant à bord.

Dans son rapport pour l’Obayashi Corporation, Ishikawa écrit que ce type d’ascenseur spatial pourrait contribuer à réduire le coût du transport de marchandises dans l’espace à 57 dollars par livre. D’autres estimations concernant les ascenseurs spatiaux en général font état d’un prix de 227 dollars par livre.

Même la Falcon 9 de SpaceX, qui, à environ 1 227 dollars la livre, est l’une des fusées les moins chères à lancer, reste environ cinq fois plus chère que les estimations les plus élevées pour les ascenseurs spatiaux.

Il existe également d’autres avantages que le coût.

Il n’y a pas de risque d’explosion d’une fusée et les ascenseurs pourraient être des véhicules à zéro émission, a déclaré M. Johnson. À un rythme relativement tranquille de 124 miles par heure, les ascenseurs de la société Obayashi voyageraient moins vite que les fusées et produiraient moins de vibrations, ce qui est bon pour les équipements sensibles.

Ishikawa a déclaré que l’Obayashi Corporation considérait l’ascenseur spatial comme un nouveau type de projet de travaux publics qui bénéficierait à l’ensemble de l’humanité.

Il n’y a pas assez d’acier sur Terre pour fabriquer un ascenseur spatial
À l’heure actuelle, l’un des principaux obstacles à la construction d’un ascenseur spatial est de savoir de quoi sera fait le câble ou le tube.

Pour résister à l’énorme tension à laquelle il serait soumis, le tube devrait être très épais s’il était fabriqué à partir de matériaux classiques, comme l’acier. Cependant, « si vous essayez de le construire en acier, vous aurez besoin de plus d’acier qu’il n’en existe sur Terre », a déclaré M. Johnson.

Le rapport d’Ishikawa suggère qu’Obayashi Corporation pourrait utiliser des nanotubes de carbone. Un nanotube est une couche de graphite enroulée, le matériau utilisé dans les crayons.

Il est beaucoup plus léger et moins susceptible de se briser sous l’effet de la tension que l’acier, de sorte que l’ascenseur spatial pourrait être beaucoup plus petit, a déclaré M. Johnson. Mais il y a un hic.

Si les nanotubes sont très résistants, ils sont aussi minuscules, un milliardième de mètre de diamètre. Et les chercheurs n’ont pas réussi à les rendre très longs. Le plus long ne mesure qu’environ 2 pieds.

Pour être correctement équilibré tout en atteignant l’orbite géosynchrone – où les objets restent synchronisés avec la rotation de la Terre – le câble devrait avoir une longueur d’au moins 22 000 miles, selon le rapport de M. Ishikawa.

« Nous n’en sommes donc pas là », a déclaré M. Johnson à propos de la longueur des nanotubes. « Mais cela ne veut pas dire que c’est impossible.

Selon M. Ishikawa, les chercheurs devront peut-être plutôt mettre au point un matériau entièrement nouveau.

Autres obstacles
Quelle que soit la nature du matériau, d’autres problèmes subsistent.

Par exemple, le câble d’un ascenseur spatial serait soumis à une tension si forte qu’il risquerait de se rompre, a expliqué M. Johnson. Un coup de foudre pourrait le vaporiser. Il faut également tenir compte d’autres facteurs météorologiques tels que les tornades, les moussons et les ouragans.

Le fait de situer la base du câble à l’équateur réduirait la probabilité d’ouragans, mais il faudrait tout de même qu’elle se trouve en pleine mer pour que les terroristes aient plus de mal à la prendre pour cible, a expliqué M. Johnson.

Il faudrait également beaucoup de voyages pour compenser le coût énorme de la construction.

Ce n’est là qu’un aperçu des défis à relever. Et ils ne peuvent pas tous être résolus par une seule entreprise, a déclaré M. Ishikawa. « Nous avons besoin de partenariats. « Nous avons besoin de différentes industries.

« Bien entendu, la collecte de fonds est essentielle », a ajouté M. Ishikawa.

Cela fait beaucoup d’obstacles à surmonter pour commencer la construction à temps pour une mise en service en 2050, d’autant plus que M. Ishikawa a estimé qu’il faudrait 25 ans pour la construire. Il a fait remarquer que l’estimation de 2050 s’accompagnait toujours d’une mise en garde concernant les progrès de la technologie. « Ce n’est pas notre objectif ni notre promesse », a-t-il déclaré, mais l’entreprise vise toujours cette date.

« Je pense que ces estimations sont optimistes », a déclaré M. Johnson, « même en supposant qu’il y ait une percée demain ».

Cet article a été publié à l’origine par Business Insider.

Adaptation Terra Projects

Source : https://www.sciencealert.com/

(151)