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Ascenseur de l'espace "Obayashi"
Tourisme
The space elevator construction concept (Obayashicorp)
Voici tout d’abord un projet visant à développer le tourisme spatial. L’entreprise japonaise Obayashi s’est lancé dans la conception d’un ascenseur spatial. L’idée est de relier la Terre à l’ISS par un gigantesque ascenseur d’ici 2050.
Cela permettrait de faciliter le déplacement entre la terre et l’espace des Hommes et des marchandises, de ravitailler. Tout cela sans lancer de fusée. Le voyage de la Terre à l’ISS durerait 1 semaine.
L’idée est inspirée de Constantin Tsiolkovski, pionnier de l'astronautique russe en 1895.
Concernant les technologies nécessaires, l’énergie nécessaire pourrait être fournie par des panneaux solaires disposés sur la cabine. Trouver des câbles assez longs, légers et résistants représente un défi majeur dans la réalisation de ce projet. Les nanotubes de carbone découverts par le physicien Sumio Iijima sont aujourd’hui envisagés comme la piste la plus prometteuse.
Actuellement, le STARS-Me - Space Tethered Autonomous Robotic Satellite - Miniature Elevator- a réussi à simuler pour la première fois le mouvement d’un ascenseur dans l’espace. Il s’agit d’un système de 2 satellites reliés par un câble sur lequel se déplace une boite motorisée (représentant l’ascenseur).
Le projet rencontre néanmoins différents obstacles :
- les subventions pour le développement nécessitent une coopération internationale, cette dernière étant limitée due aux avis partagés sur la crédibilité du projet.
- Les connaissances actuelles sur les nanotubes de carbones qui limitent la longueur et la force applicable ;
- Le voyage entrainerait une forte exposition aux radiations, notamment au moment de traverser la ceinture de Van Allen, passage obligatoire pour l’accès à l’espace ;
L’entreprise Obayashi Corp concède volontiers que « Les niveaux technologiques actuels ne sont pas encore suffisants pour réaliser le concept ». Elle reste néanmoins convaincue que son plan est réaliste.
Les essais actuels ont réussi à simuler le mouvement souhaité à petite échelle mais pour un développement à grande échelle, les moyens technologiques actuels sont très insuffisants.
Un parasol géant dans l'espace pour refroidir la planète ?
Planète
Penchons-nous à présent sur un projet de Géo-ingénierie, imaginé par Roger Angel, un astronome américain.
L’idée est de réduire la quantité de rayons solaires arrivant sur terre (2% en moins) afin de ralentir la hausse de températures actuelle.
Il s’agirait d’envoyer 1 600 milliards d’écrans de 60 cm de diamètre, pesant chacun 1 gramme environ au point de Lagrange L1 (1,5 millions de km), entre Terre et Soleil, l’un des lieux où l’attraction gravitationnelle permettrait une orbite stable. Les rayons solaires seraient ainsi en partie déviés.
James Early, du Lawrence Livermore National Laboratory –proposait en 1989 un « bouclier solaire basé dans l’espace pour contrebalancer l’effet de serre »
Le coût serait de 5000 milliards de dollars pour la mise en place et de milliers de milliards de dollars supplémentaires chaque année pour l’entretien des structures. Cela rend ce projet assez difficile à mettre en place.
La masse au décollage est aussi un problème, les capacités d’envoi dans l’espace actuelles impliqueraient environ 2 millions de lancement de véhicules pour envoyer tout l’équipement. Ces solutions ne peuvent donc pas être mises en place en première attention.
Enfin, si les ombrelles solaires et les particules de soufre font baisser la température, elles ne modifieraient pas les concentrations de CO2 sur l’atmosphère. Or ces hautes concentrations ont des effets chimiques néfastes sur les écosystèmes, et en particulier les océans.
Cette solution assez réaliste bien que nécessitant quelques progrès serait finalement peu profitable à la planète.
Une ceinture solaire autour de la Lune en 2035 ?
Energie
Soyons ambitieux avec le projet Luna Ring, conçu pour répondre aux besoins actuels d’énergie.
@Shimizu Corporation
Comme vous pouvez le voir sur l’image ci-dessus, le concept de Luna Ring est d’installer autour de la lune d’une circonférence d’environ 11 000 kilomètres, un réseau de cellules solaires.
Collectant la lumière du soleil, ce système la retransmettrait sous forme de micro-ondes grâce à des lasers aux stations de réception implantées sur Terre.
L’idée provient de l’entreprise Shimizu Corporation. Elle espère transférer de cette manière environ 17 milliards de tonnes équivalent pétrole par an. Sachant que la consommation mondiale 13,5 milliards tonnes équivalents pétrole par an, cela assurerait notre avenir énergétique.
On peut cependant remarquer certaines réserves sur ce projet : Tetsuji Yoshida aborde, par exemple, le coût : « Le prix est un problème. Mais le prix est un outil humain d’échange de biens. Peut-être que ce genre de projet pourrait dépasser nos échelles habituelles de prix. Il faudrait alors trouver un nouveau terme pour le décrire ».
Nous savons que la compagnie Shimizu n’en est pas à son coup d’essai en matière de projet porté par des valeurs humanistes mais qui peuvent parfois dépasser le cadre du possible. Il est cependant intéressant de voir comment les architectes de Shimizu arrivent à mêler éléments de science-fiction et à fondements scientifiques.
Aucune étude à ce jour ne démontre que c’est impossible, mais nous pouvons nous demander pourquoi aller chercher si loin de l’énergie alors que la Terre dispose de nombreuses ressources renouvelables ?
Dévier un astéroïde
Défense
Le prochain projet est la mission DART ou Double Asteroid Redirection Test (« Test de déviation d'un astéroïde double ») qui est en cours de réalisation. L'idée d'un tel projet a germé en 2004. Les travaux du John Hopkins Applied Physics Laboratory sont directement à l’origine de cette mission. Ce projet a demandé une subvention d’environ 300 millions d'euros.
Un des principaux objectifs de cette mission était de démontrer l’impact cinétique sur un astéroide (ici Dimorphos). Pour cela, il est nécessaire de savoir prédire une orbite, pour produire l’impact. Cette étude nécessite d’utiliser les observations d’un télescope au sol pour mesurer le changement de période de l’astéroïde avant et après l'impact mais aussi de mesurer les effets de l'impact et les conséquences résultantes sur celui-ci.
Les conséquences souhaitées seraient de changer sa période orbitale binaire.
Projet DART - Vue d'artiste
Cette mission étant en cours, voici ses avancements :
Le 26 septembre, après dix mois de voyage dans l'espace, le vaisseau spatial expérimental Double Asteroid Redirection Test (DART) de la NASA - avoisinant la taille d'un distributeur automatique - s'est précipité vers un astéroïde binaire*, à environ 7 millions de miles (11 millions de kilomètres) de la Terre à une vitesse d'environ 14 000 miles par heure (22 530 km/h). C’est la première démonstration de technologie de défense planétaire au monde et aussi la première tentative réussie de l'humanité de déplacer un objet céleste.
* qui est un système de 2 astéroïdes gravitant l’un autour de l’autre
La première partie de la mission DART est un succès : l’impact a bien eu lieu. L’étapes suivante est d’analyser les conséquences orbitales de ce choc, ce qui va prendre des mois. En 2026, une seconde mission, Héra, viendra sur place examiner les conséquences de cet impact, afin d’affiner les simulations et de, potentiellement, se préparer à dévier un objet qui pourrait mettre en danger la Terre.
Canon solaire orbital
L'idée de ce « pistolet de soleil » est à l’origine proposée par Hermann Oberth en 1923, un physicien et ingénieur Austro-hongrois. Il est considéré comme un des fondateurs de la fuséologie et de l'astronautique. Jusqu’en 1957, il croyait toujours que ce projet serait réalisé.
Cette arme serait un miroir légèrement concave d'un diamètre d'un kilomètre et demi que la pression du soleil permettrait de manœuvrer.
Les estimations des subventions nécessaires par Oberth étaient de plus de deux milliards d'euros. Et il prévoyait entre dix et quinze ans, pour le mener à bien.
Slate - Le "pistolet de soleil", l'arme rêvée par les nazis
On peut cependant émettre une réserve car la lumière n’étant pas créée en un point. Les lois physiques impliquent que l’image par un miroir, même concave, serait toujours un disque. Et considérant la distance entre le miroir et la terre, Il est fort probable qu’à grande distance il y ait peu ou pas de dommage.
En pratique, un autre projet dans le même genre : « Star Wars », par les USA pendant la guerre froide, prévoyait de mettre un canon « Have Sting » sur des rails, en donnant une vitesse extrêmement élevée à un petit objet. Cela lui confèrerait une vitesse qui permettrait la destruction d’objets bien plus massifs. Ce projet fut abandonné car il était trop couteux et il n’existait pas de système de visée suffisamment précis dans un contexte spatial.
Plus réellement, sur Terre, les grandes puissances font la course pour développer ce fameux canon électrique, saint graal de l’armement. Si l’Europe ne s’y est lancé que récemment, les USA ont dépensé une somme astronomique et de longues années sans résultats probants.
Le projet chinois est, quant à lui, dit pour être terminé en 2025 selon la rumeur qui court.
Ainsi, ces cinq projets qu’ils soient réalisable ou non, posent leur brique dans le domaine aérospatial.
En effet, dans un monde en constante évolution, il est nécessaire d’innover, en proposant des technologies toujours plus spectaculaires susceptibles de franchir de nouvelles étapes de la conquête spatiale. C’est ce que font ces initiateurs de projet. Et c’est dans ce contexte là, en essayant de réaliser ces projets considérés au départ, qu’ont lieu de grandes avancées.
Bibliographie
