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Ascenseur spatial : un rêve qui manque de solidité...

ActualitéClassé sous :Univers , ascenseur spatial , nanotube de carbone

L'idée d'un ascenseur spatial fait rêver depuis qu'elle est née dans l'imaginaire de Konstantin Tsiolkovsky, en 1895. Longtemps maintenue en vie par les ouvrages de science fiction, cette idée a ressurgi plus que jamais en 1991, avec l'avènement des nanotubes de carbone.

Alors, dans un avenir proche, un câble de 100.000 kilomètres de long sera-t-il déployé depuis la Terre et fixé en orbite géosynchrone ? Verra-t-on des charges utiles grimper le long de ce câble pour rejoindre l'espace, au lieu d'être intégrées à de coûteux lanceurs ? Verra-t-on des touristes prendre place à bord de cet ascenseur spatial pour un séjour dans la haute atmosphère ?

Hélas, selon Nicola Pugno, les assemblages de nanotubes de carbone sur lesquels reposaient tous les espoirs ne seraient pas assez solides...

Un rêve d'ascenseur spatial qui s'enfuit... (Crédits : NASA)

Des nanotubes de carbone porteurs d'espoirs

Le concept d'ascenseur spatial peuplait déjà les romans de science fiction depuis fort longtemps. Avec l'apparition en 1991 des nanotubes - ces assemblages cylindriques de molécules de carbone bien plus résistantes que l'acier - l'idée semblait nettement moins folle.

A l'occasion d'une conférence au Nouveau-Mexique, Bradley Edward avait proposé un projet ambitieux : construire un "nanotube géant" le long duquel glisserait une plate-forme nantie de chenilles. Des calculs avaient montré que ce nanotube devrait mesurer environ un mètre de large, être aussi mince qu'une feuille de papier, et qu'il devrait pouvoir endurer une tension de 63 GPa, soit la tension engendrée par un "tir à la corde" voyant s'affronter 200.000 personnes réparties également des deux côtés !

Le concept de l'ascenseur spatial

Des défauts qui, hélas, font redescendre sur Terre

Des tests ont révélé que chaque nanotube de carbone était susceptible de supporter une tension de 100 GPa mais que, s'il lui manquait ne serait-ce qu'un atome de carbone, sa performance pourrait être réduite de 30%. Si l'on ajoute à cela qu'un assemblage de nanotubes est nécessairement plus fragile (par exemple, les fibres endurent en général une tension maximale de 1GPa) et que des récentes mesures de nanotubes de grande qualité ont révélé qu'un atome de carbone manquait en moyenne tous les 4 micromètres, le rêve d'un ascenseur spatial s'enfuit d'autant plus ...

A l'aide d'un modèle qu'il a élaboré, et qu'il a déjà validé sur différents matériaux comme le diamant, Nicola Pugno (École polytechnique de Turin) a établi que les défauts d'un "nanotube géant" de type ascenseur spatial ne lui permettraient pas d'endurer une tension supérieure à 30GPa. Dans un article à paraître au mois de Juillet dans le Journal of Physics : Condensed Matter, il ajoute que, même dans le cas où l'ascenseur spatial pourrait être déployé, les micrométéorites et l'érosion par l'oxygène ne manqueraient pas de l'affaiblir.

Nicola Pugno, un empêcheur de rêver en rond ? Non ! Il explique simplement que la technologie n'est pas encore prête à bâtir un ascenseur spatial. Et, comme le répète Ray Baughman, directeur de l'Institut NanoTech de Dallas, il ne faut jamais dire jamais !

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