Astronomie sans télescope - Tours spatiales

Pin
Send
Share
Send

Arthur C Clarke aurait déclaré que l'ascenseur spatial serait construit cinquante ans après que les gens aient cessé de rire. L'idée de soulever une structure du sol jusqu'à 100 kilomètres de hauteur semble plus que peu plausible par les normes d'ingénierie d'aujourd'hui, étant donné que nous devons encore construire quoi que ce soit de plus d'un kilomètre de hauteur. L'idée que nous pourrions construire quelque chose jusqu'à l'orbite géosynchrone à 36 000 kilomètres de hauteur est tout simplement LOL… n'est-ce pas?

Les partisans de la tour spatiale signalent un problème clé avec la conception de l'ascenseur spatial. Ce n'est peut-être qu'après avoir passé des années à inventer une méthode pour fabriquer 36000 kilomètres de fibre de nanotubes de carbone ou de bore sans défaut - qui est suffisamment légère pour ne pas casser sous son propre poids, mais toujours assez solide pour soulever une cabine d'ascenseur - que nous réalisons soudainement. que nous devons encore alimenter le moteur de levage de la cabine. Et cela ne signifie-t-il pas simplement d'ajouter 36 000 kilomètres de câbles électriques conventionnels (et lourds) à la construction?

Attention, la construction d'une tour spatiale apporte ses propres défis. On estime qu'une tour en acier, contenant un ascenseur et des câbles, d'une hauteur de 100 kilomètres a besoin d'une base transversale 100 fois supérieure à son sommet et d'une masse 135 fois supérieure à sa charge utile (qui pourrait être une plate-forme d'observation). pour les touristes).

Une construction solide capable de supporter une plate-forme de lancement à 36 000 kilomètres d'altitude pourrait nécessiter une tour avec dix millions de fois la masse de sa charge utile - avec une base transversale couvrant la zone, disons, de l'Espagne. Et le seul matériau de construction susceptible de résister aux contraintes impliquées serait le diamant industriel.

Les tours centrifuges et cinétiques constituent une approche plus économique, bien que non moins ambitieuse ou induisant des LOL. Ce sont des structures qui peuvent potentiellement dépasser une hauteur de 100 kilomètres, soutenir une masse appréciable à leur sommet et maintenir la stabilité structurelle - grâce à une boucle de câble à rotation rapide qui non seulement supporte son propre poids, mais génère une portance grâce à la force centrifuge. La rotation de la boucle de câble est entraînée par un moteur au sol, qui peut également entraîner un câble d'ascenseur séparé pour soulever les touristes courageux. Il est suggéré que l’on puisse atteindre des altitudes de 36 000 kilomètres grâce à des constructions par étapes et à des matériaux plus légers. Mais, il pourrait être judicieux de voir d'abord si cette grande conception sur papier peut se traduire par une tour d'essai proposée de quatre kilomètres - puis de la prendre à partir de là.

Il existe également des tours spatiales gonflables, proposées pour être capables d'atteindre des hauteurs de 3 kilomètres avec de l'air chaud, 30 kilomètres avec de l'hélium ou même 100 kilomètres avec de l'hydrogène (Oh l'humanité). Apparemment, une tour de 36 000 kilomètres pourrait être réalisable si elle était remplie de gaz d'électrons. Il s'agit d'une substance curieuse qui pourrait exercer différentes pressions inflationnistes en fonction de la charge appliquée à la membrane en couches minces qui la contient. Cela permettrait à une structure de résister à des contraintes différentielles - où, dans un état fortement chargé, le gaz d'électrons hautement excité imite un gaz moléculaire sous haute pression, mais avec une charge réduite, il exerce moins de pression et la structure le contenant devient plus flexible - bien que dans les deux cas, la masse globale du gaz reste inchangée et suffisamment faible. Hmmm…

Si tout cela semble un peu invraisemblable, il y a toujours la jetée spatiale proposée de 100 kilomètres de haut qui permettrait un lancement spatial horizontal sans fusée - peut-être via un canon géant, ou un autre appareil similaire théorique qui fonctionne très bien sur papier.

Lectures complémentaires: Krinker, M. (2010) Revue de nouveaux concepts, idées et innovations dans les tours spatiales. (Je dois dire que cette critique se lit comme un travail de copier-coller à partir d'un certain nombre d'articles pas très bien traduits du russe - mais les diagrammes sont, sinon plausibles, du moins compréhensibles).

Pin
Send
Share
Send