Espace

Est-il possible d'aller dans l'espace sans une grosse fusée?

Depuis lors, alors que les gens commençaient à afficher des satellites surEn orbite dans les années 50, nous nous appuyons sur de grandes et puissantes fusées capables d’échapper aux griffes tenaces de la gravité terrestre et de l’espace. Mais les gros missiles ont un gros inconvénient: à cause d’eux, les lancements spatiaux sont coûteux. Le lancement de la fusée lourde Space Launch coûtera à la NASA 1 milliard de dollars par lancement. Le lancement beaucoup plus démocratique de Falcon Heavy coûtera encore entre 100 et 150 millions de dollars.

Cependant, depuis des décennies, les visionnaires cherchent un moyen de pénétrer dans l’espace, sans compter - du moins pas complètement - sur la puissance des fusées.

De l'air à l'orbite

Une approche alternative est le lancement de l'airen orbite, il pourrait venir remplacer la fusée. Stratolaunch, société spatiale privée fondée par le cofondateur de Microsoft, Paul Allen, en 2011, avait un plan ambitieux visant à déployer le plus grand avion du monde avec une envergure de 117 mètres. L'avion semblait même prêt, mais la compagnie dut abandonner la plupart de ses projets.

Selon le plan, l'avion était supposé aller à une hauteur10 668 mètres et il s’agit d’une plate-forme de lancement à haute altitude pour les petits engins fusée. Une fois libérés, ils n'auraient plus à surmonter la résistance de la couche inférieure d’atmosphère épaisse, comme le feraient des fusées à terre, et tomberaient en orbite sans brûler trop de carburant. En août 2018, la société a présenté quatre types de véhicules, dont un avion spatial réutilisable capable de transporter des marchandises ou des personnes.

Virgin Orbit prévu d'utiliserBoeing 747-400 modifié en tant que plate-forme pour la fusée LauncherOne, qui placerait les satellites en orbite. En novembre 2018, le premier vol d'essai de la fusée a eu lieu.

Tube de lancement surélevé

Plusieurs autres encore plus exotiquesconcepts tout en étant sur la planche à dessin. James R. Powell, l'un des auteurs du concept de moteurs supraconducteurs maglev pour trains de la moitié des années 1960, et son confrère ingénieur, George Maze, préconisent depuis de nombreuses années l'utilisation de cette technologie pour le lancement de vaisseaux spatiaux.

Au lieu de cela, le projet de padreposerait sur un tube de lancement en relief massif. «Imaginez un maglev dans un tunnel à vide», explique Powell. «Comme aucune résistance de l'air ne ralentit l'appareil et qu'il n'est pas nécessaire de transporter d'énormes quantités de carburant à bord (comme dans le cas des roquettes), il sera relativement facile d'atteindre une vitesse orbitale de 30 000 kilomètres par heure, voire plus. Lorsque l'appareil quitte le tunnel à haute altitude (par exemple sur la plate-forme d'une grande montagne), il se déplace si rapidement qu'il volera en orbite et une petite fusée l'aidera à compléter sa trajectoire. Nous avons également mis au point plusieurs mécanismes qui maintiendront le vide dans le tunnel après le démarrage afin de pouvoir l’utiliser rapidement pour le prochain démarrage. Tous les composants importants du système Startram existent déjà et sont bien étudiés. ”

Powell a commencé à penser à utilisermaglevs supraconducteurs pour le lancement de vaisseau spatial sur proposition d’un collègue de la NASA en 1992. Tout d’abord, Maze et lui ont développé un concept de système d’une valeur de 100 milliards de dollars, adapté aux lancements d’espaces habités, dans lequel un tuyau serait soulevé à l’aide de câbles supraconducteurs gigantesques. Ils ont également mis au point un système réduit de conduites de cargaison d'une longueur de 100 kilomètres, atteignant une altitude de 4 000 mètres sur le versant d'une haute montagne. Ce système à lui seul aurait coûté 20 milliards de dollars. Toutefois, cela représente moins que le coût de développement d’une nouvelle fusée lourde de la NASA.

Après la construction, le Startram pourrait transporter 100000 tonnes de fret dans l'espace chaque année, soit bien plus que ce que les roquettes transportent maintenant, et plaçant des équipements sur une orbite basse proche de la Terre pour environ 100 dollars par kilogramme. C'est beaucoup moins cher que le coût de la livraison du fret dans l'espace.

"Le plus gros problème technique estfenêtre de sortie du tube de lancement », déclare Powell. "La conduite doit rester dans le vide. Ainsi, lorsque le véhicule quitte le tube de lancement lors de la mise en route, nous devons éviter que l'air ne soit aspiré de l'atmosphère." Startram doit retenir l'air à l'extérieur en utilisant des buses à vapeur pour réduire la pression d'air à l'extérieur de la sortie et en utilisant la fenêtre hydrodynamique magnétique, qui utilisera un champ magnétique puissant pour éliminer en continu l'air.

Ascenseur spatial

Une autre idée qui existe depuis de nombreuses annéesascenseur de l'espace de construction. En 2000, un article paru sur le site Web de la NASA décrivait une haute tour proche de l'équateur terrestre, qui sera reliée par câble à un satellite en orbite géostationnaire à 35 786 kilomètres d'altitude et qui servira de contrepoids. De quatre à six ascenseurs sur des électroaimants pourraient se déplacer le long de la tour et tomber sur des plates-formes à différents niveaux. Sortir dans l’espace pourrait être accompli en cinq heures - en admirant la vue magnifique.

Ce concept remonte à 1895, lorsque la RussieLe scientifique Konstantin Tsiolkovsky a proposé de construire un "château paradisiaque", qui sera rattaché à une structure ressemblant à la Tour Eiffel à Paris. Depuis lors, les fans de l'idée continuent à promouvoir ce concept et ont même créé l'organisation «Consortium international d'ascenseurs spatiaux», qui publie régulièrement diverses études techniques. Cependant, la faisabilité de l'ascenseur spatial a été mise en doute en 2016, lorsque des scientifiques chinois ont publié un article dans lequel ils rapportaient que les nanotubes de carbone - un matériau qui suscitait de grands espoirs et pouvait constituer la base d'un câble pour un ascenseur spatial - sont vulnérables à un défaut réduire considérablement leur force.

Pensez-vous que nous pourrons un jour abandonner les missiles? Discutons dans notre discussion dans Telegram.