Nous n'avons peut-être pas actuellement de technologie qui rendrait un ascenseur spatial viable sur Terre. Mais cela ne signifie pas qu'ils ne fonctionneraient pas sur d'autres corps autour du système solaire. L'un des endroits les plus intéressants que l'on pourrait travailler est autour de Ceres, la reine de la ceinture des astéroïdes, et potentiellement l'une des plus grandes sources de ressources pour l'expansion de l'humanité dans l'espace.
Un nouvel article de chercheurs de l'Université du Colorado, Colorado Springs, et Industrial CNT, un fabricant de nanotubes de carbone (un matériau potentiel pour l'ascenseur spatial), détaille à quel point un tel ascenseur pourrait être utile.
L'un des faits les plus intéressants à propos de Ceres est que, selon les données recueillies par le vaisseau spatial Dawn, il est composé d'environ 25% d'eau. L'eau est utile non seulement pour le fait qu'elle est nécessaire à la vie telle que nous la connaissons, mais aussi parce qu'elle peut être utilisée comme carburant pour les systèmes de propulsion. Certains satellites de test utilisent l'eau elle-même comme seule propulsion tandis que d'autres utilisent les composants récupérés lorsque l'eau est divisée par hydrolyse – oxygène et hydrogène.
Mais pour avoir accès à cette richesse de ce matériau particulièrement précieux, les ingénieurs devraient d'abord le sortir de la gravité de Ceres (certes petite). C'est là qu'un ascenseur spatial entre en jeu. Un ascenseur spatial peut servir à deux fins: tirer les matériaux hors de la surface et utiliser un effet de levier pour les lancer sur une trajectoire beaucoup plus rapide que le lancement de la surface elle-même. La conception discutée dans l'article utilise ces deux fonctionnalités.
Il décrit un ascenseur spatial de 30 000 km de long (SE) qui atteint le système solaire plus de 30 fois plus loin que le diamètre de Ceres lui-même. Ce SE, s'il est composé de nanotubes de carbone actuellement fabriqués, peut transporter des charges utiles d'environ 6 534 kg jusqu'à la station en haut de l'ascenseur. De là, ils peuvent être jetés dans l'espace en utilisant l'espace accordé par la station, qui tourne en ligne avec la rotation de Ceres une fois toutes les neuf heures. À cette vitesse, cela diminuerait la quantité d'énergie nécessaire pour remettre une charge utile sur Terre d'environ 60% et une économie de carburant de 15%.
Une partie de ce carburant pourrait provenir de Ceres lui-même. Le document détaille également une matrice de décision de plusieurs solutions de propulsion à base d'eau et a constaté que les propulseurs électrothermiques micro-ondes (MetS) offrent le plus de valeur, avec une impulsion spécifique de près de 800 secondes. Un autre concurrent était la propulsion de l'électrolyse de l'eau, qui sépare les constituants de l'eau, puis les combine dans une chambre de combustion.
Pour faire cette division chimique, cependant, le système aurait besoin de puissance, et c'est l'un des principaux obstacles potentiels de cette construction d'infrastructure. Ceres est dans la ceinture d'astéroïdes, et la quantité de soleil qui devrait être collectée pour alimenter ce type d'effort serait significative. Les solutions potentielles comprennent des moteurs Stirling ou des générateurs thermiques radio-isotopes, mais beaucoup d'entre eux seraient nécessaires pour correspondre à l'échelle du projet.
Un autre hoquet potentiel serait le retard de communication. Étant donné que la ceinture d'astéroïdes est passée à Mars, il y a un retard de communication moyen de 25 minutes dans chaque direction, ce qui rend le contrôle manuel de la Terre et de ses environs environnants extrêmement fastidieux. Par conséquent, tout projet de construction à grande échelle sur Ceres, comme un ascenseur spatial, nécessiterait une amélioration significative de l'automatisation avant de devenir opérationnel.
Ces améliorations seraient également utiles dans d'autres domaines et sont sans aucun doute en cours de route. Les experts en développement de l'espace sont étourdis quant aux cas d'utilisation potentiels des ressources disponibles quelque part comme Ceres. En tant que tel, il sera sans aucun doute finalement exploité – et si et quand il le fera, les futurs planificateurs de mission examineront attentivement ce document et d'autres comme il comprend si l'humanité devrait ou non relever l'un des plus grands défis d'ingénierie qu'il ait jamais entrepris, et si cela en vaut la peine.
