Perçue par les chercheurs comme la principale alternative aux engins à propulsion, la construction d’une telle infrastructure était jusqu’à présent limitée par le niveau de résistance trop faible des matériaux existants. Une problématique surmontée par deux astronomes des universités de Cambridge et de Columbia avec leur projet de « ligne spatiale ». Divisant par trois le coût en énergie nécessaire pour envoyer une navette dans l’espace, ce moyen de transport peut potentiellement développer l’exploitation touristique spatiale.
Jusqu’à présent, propulser un engin à grande vitesse pour s’évader de l’attraction gravitationnelle de la Terre constituait le seul moyen d’envoyer quelqu’un ou quelque chose dans l’espace. Une technique qui par son coût important a sans doute limité le développement de l’exploration du système solaire par l’Humanité. Le MIT précise qu’envoyer un kilogramme dans l’espace coûte environ des dizaines milliers de dollars. Une problématique à laquelle la construction d’un ascenseur spatial pourrait mettre fin. Dès 2014, le constructeur japonais Obayashi planchait déjà sur ce projet avec pour objectif de relier la Terre à l’ISS. Contrairement à l’envoi d’une fusée, l’escalade du câble par l’ascenseur peut être alimentée par l’énergie solaire. Selon l’un des chercheurs, la construction du câble censé acheminer l’ascenseur dans l’espace constituait le défi principal que l’équipe estimait pouvoir résoudre à l’horizon 2030.
La ligne spatiale
Selon la Technology Review du MIT, un tel chantier est aujourd’hui réalisable compte tenu des technologies, à condition de parvenir à fixer cette infrastructure sur la Lune. Cela grâce à une technique de construction différente imaginée par les astronomes Zephyr Penoyre et Emily Sandford. Dans sa version conventionnelle, un ascenseur spatial consisterait en un câble ancré au sol et s’étendant à quelque 42 000 kilomètres au-dessus de la Terre. La revue du MIT explique qu’un tel câble aurait une masse considérable. Donc pour l’empêcher de tomber, il faudrait l’équilibrer à l’autre extrémité par une masse en orbite similaire. L’ensemble de l’ascenseur serait alors supporté par des forces centrifuges. Constatant qu’aucun matériau connu n’est assez résistant pour supporter de telles forces, les deux astronomes ont imaginé une approche différente.
La lune à moindre coût
Contrairement à la Terre qui effectue une rotation quotidienne, la lune n’orbite qu’une fois par mois. Un rythme plus lent qui génère des forces proportionnellement plus faibles. Les deux chercheurs ont donc eu l’idée ainsi d’ancrer la ligne spatiale sur la Lune plutôt que sur la Terre. Avec une telle disposition, le câble traverserait une région de l’espace, le point de Lagrange, où la gravité terrestre et lunaire s’annulent permettant de maintenir le câble. Les deux astronomes indiquent que la ligne spatiale n’aurait pas besoin de s’étirer jusqu’à la Terre, mais jusqu’à son orbite géosynchrone, située à 42 000 km de la surface de la planète bleue.
Dans cette configuration, les polymères de carbone pourraient ainsi supporter de telles forces. Les deux chercheurs suggèrent ainsi de mettre au point une preuve de concept. Une expérimentation qui consisterait à suspendre depuis la Lune une ligne spatiale de l’épaisseur d’une mine de crayon pour valider leur théorie. Un projet de quelques milliards de dollars, dont la réussite rendrait la libre circulation Terre-Lune accessible à moindre coût. « Cela réduirait le carburant nécessaire pour atteindre la surface de la lune à un tiers de la valeur actuelle », précisent les astronomes. La réalisation d’un tel projet marque une étape supplémentaire dans l’avancée de l’exploration spatiale. À mesure que ce domaine se privatise, il y a fort à parier que l’exploitation touristique de la Lune, de la ligne spatiale ou bien de l’ISS constitue une source de revenus permettant de faire avancer la recherche.
Photo d’ouverture : MICHEL PAZ, JEREMY THOMAS
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