Angward

LE MONDE | 13.07.04 | 13h26

Matériau romanesque - voire biblique, avec la tour de Babel -, l'ascenseur spatial est aussi un objet scientifique. En témoigne la troisième conférence internationale consacrée à ce thème, qui s'est tenue fin juin à Washington DC.

Bradley Edwards, directeur de la recherche à l'Institute for Scientific Research, une société spécialisée dans les projets futuristes, est le plus vif défenseur de ce projet. En 2000, il a réalisé une première étude de faisabilité pour le compte de l'Institut pour les concepts avancés (NIAC) de la NASA. La même année, le Marshall Space Flight Center d'Huntsville (Alabama) de l'Agence spatiale américaine avait recensé les multiples projets de tours spatiales.

De tous les concepts évoqués, celui de Brad Edwards semble le plus avancé. Il consiste à étirer un ruban de fibres de carbone de 100 000 km de long entre l'espace et un ancrage flottant mobile situé dans le Pacifique, sur l'équateur. Le principe est de profiter de la force centrifuge créée par la rotation de la Terre pour maintenir ce câble en tension. "Si vous prenez une ficelle avec une balle attachée à son extrémité et que vous la faites tourner au-dessus de votre tête, le fil reste tendu, et la balle ne tombe pas", explique Brad Edwards pour résumer son projet.

Il utilise une autre image pour décrire la mise en place de ce filin : celle du pont jeté à travers un canyon, qu'on édifie d'abord à partir d'un petit filin qui sert à tendre des câbles plus gros, qui soutiendront pour finir une structure pérenne. Son idée est de lancer un satellite vers une orbite géostationnaire, à quelque 36 000 km d'altitude, et d'en faire descendre un mince ruban jusqu'au sol, tandis qu'il s'éloignerait de la Terre. Une fois ancrée au sol, cette ligne serait parcourue de bas en haut par de petits ascenseurs qui attacheraient sur leur chemin un second ruban pour renforcer le cordon initial. L'opération serait répétée jusqu'à ce que soit formé un câble suffisamment solide pour être utilisé commercialement, au terme de quinze ans de construction.

Pour crédibiliser son projet, Brad Edwards multiplie les chiffres. Le ruban initial, large de 10 à 20 cm, épais de quelques microns, serait capable de supporter des charges de 990 kg. Pas moins de 230 ascenseurs s'élanceraient à l'assaut de l'espace, au rythme d'un départ tous les 3 à 4 jours, si bien qu'en un peu plus de deux ans, le ruban pourrait faire circuler des charges de 20 tonnes. Les ascenseurs, se déplaçant à 200 km/h, tireraient leur énergie d'un rayon laser pointé sur des antennes depuis la Terre et fonctionnant à une longueur d'onde de 840 nanomètres.

Le prix de cette merveille technologique ? Sept à 10 milliards de dollars, ce qui ramènerait le coût d'accès à l'espace à environ 100 dollars du kilogramme, soit 100 fois moins que les fusées classiques. Car c'est là tout l'intérêt d'un ascenseur spatial : plus besoin de fusées coûteuses qui peinent à s'arracher à l'attraction terrestre.

Avec ces transports par câble, les possibilités d'exploitation de l'espace se trouveraient décuplées, qu'il s'agisse de capter l'énergie solaire, d'utiliser l'absence de gravité et le vide pour fabriquer de nouveaux composants, de lancer des satellites plus volumineux, des sondes d'exploration, voire d'entretenir une station habitée, point de départ pour l'exploration humaine du système solaire...

Si Brad Edwards et d'autres visionnaires peuvent se permettre de rêver tout haut sans qu'on leur passe immédiatement une camisole, c'est que, depuis 1991, un composant nouveau est venu changer la donne. Il s'agit des nanotubes de carbone, des fibres ayant la même densité que le Kevlar, mais 40 fois plus résistantes. Six fois moins dense que l'acier, ce matériau de graphite - similaire à la mine d'un crayon à papier, mais ordonné en fins maillages enroulés sur eux-mêmes - est aussi, en théorie, 26 fois plus résistant.

En pratique, toutefois, l'obtention de fibres de nanotubes en quantité suffisante reste problématique. La production mondiale de nanotubes ne se compte encore qu'en dizaines de kilogrammes par an et, même si le projet de Brad Edwards n'en réclame que 7,5 kg par kilomètre de ruban, les méthodes de fabrication devront être révolutionnées pour le satisfaire. Tout reste à inventer des techniques de tissage ou de collage des fibres, pour conserver l'incroyable solidité des tubes individuels.

"Même si ce n'est pas envisageable à l'horizon de quelques années, le problème sera résolu par la mise en batterie de lignes de production ou la mise au point d'un nouveau procédé", juge cependant Patrick Bernier, du groupe de dynamique des phases condensées de Montpellier, un laboratoire spécialisé dans l'étude des nanotubes de carbone. Les chercheurs sont évidemment très intéressés par une telle application de leur domaine de compétence, même s'ils sont conscients des difficultés.

Pour le reste, Edwards a paré à toute éventualité. Le risque de dommages causés par les débris spatiaux ? En moyenne, il faudra éviter un objet flottant toutes les 14 heures, mais la collision pourra être anticipée et évitée en faisant bouger l'ancre mobile - laquelle devra aussi amortir l'oscillation naturelle, d'une période de sept heures, du fil de carbone. En cas de chute exceptionnelle de météorites, comme les Léonides, la probabilité de dommage sévère sera au maximum d'une chance sur six cent vingt-cinq.

La menace représentée par des vents violents ? Il faudrait qu'ils soufflent à 260km/h, soit un ouragan de force 5, pour que le filin rompe. Or il n'y a pas d'ouragan dans la zone de mouillage de la base de l'ascenseur. Il serait toutefois préférable d'éviter un secteur exposé à la foudre. Le courant électrique généré par la traversée de l'atmosphère par un fil mouvant ? Il ne devrait pas non plus être destructeur. Les radiations susceptibles d'endommager l'installation ? Les fibres de carbone peuvent durer "mille ans", assure le chercheur.

Bradley Edwards a même examiné le risque d'une attaque terroriste, improbable selon lui en raison de l'isolement de la zone d'ancrage de l'installation. Et il a poussé le zèle jusqu'à souligner que le gracile filin ne risquait pas de perturber les migrations des oiseaux.

Cet homme a réponse à - presque - tout. Une ultime question demeure. Qui sera prêt à investir dans un projet qui, hormis quelques prototypes d'ascenseurs, n'a encore d'existence que sur le papier ?

Hervé Morin