Les ascenseurs spatiaux sont un casse-tête : la solution pourrait être de les construire sur la Lune

Le vieux rêve des ascenseurs spatiaux remonte au XIXe siècle, mais les contraintes financières, matérielles et techniques liées à ce fantasme empêchent aujourd’hui de permettre leur réalisation. Deux chercheurs expliquent que la construction d’un tel projet serait déjà possible sur la Lune.

L’intérêt des ascenseurs spatiaux 

Les ascenseurs spatiaux présentent plus d’intérêt que la simple volonté, très humaine, de « construire toujours plus grand ». L’idée née au XIXe siècle, si elle paraît séduisante d’autant plus qu’elle semble irréalisable, intéresse pourtant les chercheurs car elle présenterait une alternative au coût financier pharaonique du lancement par fusée. À ce jour, le seul moyen pour l’homme de quitter la Terre est de contrer sa gravité, par la combustion d’immenses masses de carburant pour propulser des masses réduites de matériel.

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À ce jour, chaque kilogramme envoyé dans l’espace revient à un coût de plus de 10 000 €. De ce fait, envoyer un homme tient du million d’euros, ce qui devient considérable quand il s’agit, par exemple, d’assembler une station spatiale — pour rappel, l’ISS a coûté près de 150 milliards de dollars. Ainsi, l’alternative d’un ascenseur spatial prend sens dans la mesure où, si sa construction demanderait un coût financier jamais approché pour un édifice humain, elle permettrait à terme de réduire les coûts de conception et de lancement des appareils, toujours conséquents.

Pas encore de réponse aux défis techniques 

Toutefois, les matériaux conçus par les humains ne permettent pas aujourd’hui de répondre à une telle structure. L’ascenseur ferait 36 000 km de long pour rejoindre l’orbite géostationnaire, c’est-à-dire la distance de la Terre à laquelle un corps n’a pas à conserver de vitesse latérale pour ne pas subir la gravité, permettant par conséquent à des satellites suivant la rotation de la Terre de faire du « surplace » pour diffuser sur des régions précises la télévision, des ondes GPS, etc.

L’ascenseur serait composé de plusieurs éléments : une « ancre » dans le sol de la Terre, un câble, une cabine, une plateforme au sommet et un contrepoids se servant de la force centrifuge pour tendre les câbles. Cependant, aucun matériau n’est aujourd’hui assez léger, économique et résistant aux radiations, intempéries, pressions et torsions qu’impliqueraient les milliers de kilomètres de la voie, même si des progrès sont à noter dans le domaine des nano-fibres. 

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De même, trop d’inconnues subsistent. Comment prendre en compte, par exemple, les débris en orbite qui s’écraseraient à très grande vitesse sur les structures ? Que se passerait-il si les câbles de 36 000 kilomètres de long s’écrasaient sur la Terre ?

La firme japonaise Obayashi a pourtant affirmé que le premier ascenseur serait construit à partir de 2050 : pour le moment, elle a envoyé un ascenseur miniature dans l’espace pour tester la résistance des matériaux. 

 L’alternative de la Lune 

Zephyr Penyote et Emily Sanford, de l’université de Cambridge en Angleterre et de Columbia aux Etats-Unis, affirment qu’en prenant la Lune comme base de l’ascenseur, les défis technologiques pourraient déjà être surmontés. L’astre, qui présente toujours la même face à la Terre, ferait compléter à l’ascenseur une rotation de notre planète en 28 jours. En effet, la Lune présente une gravité moindre que celle de la Terre (approximativement un tiers de la nôtre), ce qui réduit les contraintes de poids sur les structures construites. Les matériaux auraient besoin d’être moins résistants — les chercheurs expliquent que des polymères de carbone déjà existants pourraient convenir. 

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 De plus, la gravité de la Terre permettrait « d’attirer » la structure, gardée intègre par les mouvements centrifuges contraires en direction de notre lune et de notre planète. L’ascenseur ne parcourrait pas les 380 000 kilomètres séparant la surface lunaire de la Terre, mais permettrait d’alléger tout effort pour surmonter la gravité terrestre : selon l’étude, ce modèle permettrait de réduire par trois la dépense de carburant actuelle pour une expédition lunaire.

Le futur se dessinera donc là-haut, car comme le disent les deux chercheurs, le coût pour outrepasser la gravité terrestre est la plus grande retenue pour le développement de l’activité humaine dans l’espace.