Obayashi Corporation, une entreprise de construction japonaise, a annoncé le début de la construction d’un ascenseur spatial géant d’ici 2025. Proposé pour la première fois en 2012, le projet titanesque implique une structure s’étendant jusqu’à 96 000 kilomètres et pourrait coûter jusqu’à 100 milliards de dollars. À terme, il pourrait améliorer considérablement l’accès à l’espace, en réduisant notamment la durée du trajet vers Mars à seulement 3 mois (voire 50-60 jours dans le meilleur des cas). La société estime que les opérations pourraient débuter dès 2050.
Malgré les avancées en matière de technologies de propulsion, les vols spatiaux restent encore aujourd’hui extrêmement coûteux. Ils doivent notamment transporter à la fois le carburant nécessaire au décollage et au trajet dans l’espace et la charge utile (passagers, marchandises et autres dispositifs). Or, toute masse additionnelle nécessite du carburant supplémentaire, ce qui implique que la majeure partie de la fusée est consacrée au stockage du carburant.
Par exemple, pour lancer un satellite en orbite terrestre basse par le biais d’une fusée à un étage, le carburant représente à lui seul 95 % du poids total de celle-ci. Cela entraîne un coût net de plus de 2000 dollars par kilogramme de charge utile, sans compter les émissions de gaz à effet de serre engendrées par les carburants utilisés.
Les ascenseurs spatiaux pourraient changer la donne en éliminant le besoin de carburant pour transporter les charges — ce qui en fait potentiellement une alternative plus durable et plus économique. Ils pourraient en outre révolutionner notre accès à l’espace en réduisant significativement la durée des trajets.
Cependant, la construction de telles infrastructures comporte des défis considérables. Néanmoins, Obayashi Corporation espère tout de même entamer la construction du tout premier ascenseur spatial au monde d’ici 2025. D’après une interview donnée à Business Insider, l’entreprise est actuellement dans sa phase de conception préliminaire, de promotion et de recherche de partenariats.
Un projet titanesque à 100 milliards de dollars
Le concept d’ascenseur spatial est une mégastructure composée d’un contrepoids (un satellite en orbite géostationnaire) situé dans l’espace et ancré à la surface de la Terre via un câble ultrarésistant. Le contrepoids est situé suffisamment loin de la surface terrestre pour que le lien soit maintenu par le biais de la tension mécanique générée par la rotation de la planète (la force centrifuge). Il s’agit entre autres du même phénomène physique par le biais duquel les athlètes effectuent le lancer de marteau. Pour se rendre dans l’espace, il suffirait ainsi d’utiliser des « grimpeurs » fixés au câble.
L’ascenseur proposé par Obayashi Corporation est composé de 5 sections réparties à travers un long câble de 96 000 kilomètres. La première partie est un port terrestre flottant en mer, situé au niveau de l’équateur. Le câble y est fixé pour déboucher dans l’espace au niveau d’une écoutille située à la limite de l’orbite terrestre basse, à 23 750 kilomètres d’altitude. La structure suivante est une station en orbite géostationnaire à 36 000 kilomètres du sol et alimentée par une station solaire. Une autre station placée à 57 000 kilomètres est conçue pour faciliter les trajets vers Mars. Le contrepoids, en plus de son utilité à maintenir la tension du câble, favoriserait l’exploration du reste du système solaire, notamment pour exploiter les ressources d’autres planètes ou des astéroïdes, déclare l’entreprise.
Selon les estimations de l’entreprise, le coût total d’une infrastructure d’une telle envergure peut aller jusqu’à 100 milliards de dollars. Toutefois, les investissements pourraient être compensés par le coût de transport réduit avec l’ascenseur — entre 57 et 227 dollars pour 453 grammes. À titre de comparaison, SpaceX facture le transport par fusée Falcon 9 (le moins cher sur le marché) à 1227 dollars pour le même poids de charge utile. De plus, l’infrastructure réduirait les trajets vers Mars à 3 mois, contre 6-8 mois avec les technologies actuelles.
Des défis techniques considérables
Cependant, il est important de considérer qu’un tel projet se heurte inévitablement à des difficultés tout aussi grandes. Certains experts estiment même qu’il y a très peu de chances qu’une telle infrastructure puisse voir le jour d’ici peu. L’une des raisons est le manque de matériaux nécessaires à sa construction. Une étude estime par exemple que si l’ascenseur est construit en acier, il faudrait plus de carbone et de fer que ce que la Terre peut contenir sur son sol.
Afin de surmonter ce défi, les chercheurs d’Obayashi suggèrent de se tourner vers les nanotubes de carbone, très résistants et pouvant être produits en grande quantité. Cependant, les plus longs nanotubes de carbone produits actuellement ne font qu’environ 70 centimètres de long.
D’autre part, le câble doit être suffisamment résistant afin de ne pas se rompre en cas de tension extrême. Parmi les contraintes mécaniques figurent non seulement la tension constante du système et les phénomènes météorologiques terrestres, mais également les éventuels impacts de débris et autres petits corps spatiaux. Le port d’ancrage en mer pourrait également devenir une cible d’organisations terroristes, sans compter les investissements nécessaires à sa construction et à sa gestion.
Néanmoins, le constructeur estime que les avantages à long terme compenseraient largement les capitaux et le temps investis pour sa conception.
Vidéo de présentation du concept d’ascenseur spatial Obayashi Corporation :