Relier la Terre et la Lune grâce à un ascenseur spatial ? L’idée n’est pas complètement dingue. Deux chercheurs des universités de Cambridge et de Columbia ont imaginé une « Spaceline » qui pourrait bien relier un jour la planète bleue et son satellite.

« Le plus grand obstacle à l’expansion de l’humanité dans tout le système solaire est le coût prohibitif des technologies qui nous permettent de nous extraire de la force gravitationnelle de la Terre », expliquent Zephyr Penoyre et Emily Sandford, respectivement chercheurs à l’université de Cambridge (Royaume-Uni) et Columbia (États-Unis), dans l’introduction de leurs travaux sur « The Spaceline ». Après avoir réfléchi à un concept d'ascenseur spatial, les scientifiques ont planché sur une sorte de câble permettant de relier la Terre et la Lune pour réduire drastiquement le coût des voyages spatiaux.

Publié le 25 août, le compte rendu de leur recherche affirme qu’avec les matériaux actuels, il est possible de concevoir un câble « stable, en tension », fixé sur la surface de la Lune et qui pendrait le long de l’orbite terrestre. Il suffirait donc de décoller en fusée de la Terre puis de s'accrocher à une navette fonctionnant à l'énergie solaire, fixée sur le câble, et de se laisser alors tirer vers la Lune. Plus besoin, pour les astronautes, de dépenser une énergie folle pour quitter la Terre. Une fois dans le cosmos, ils n’auraient plus qu'à réussir à s'accrocher au câble.

Schéma théorique représentant, à gauche, la Spaceline, et à droite le Space Elevator.
Schéma théorique représentant, à gauche, la Spaceline, et à droite le Space Elevator.
Image : Zephyr Penoyre et Emily Sandford

Avec les matériaux existants et les techniques utilisées dans le domaine de la fabrication spatiale, ce câble « est théoriquement concevable dès maintenant » assurent les chercheurs. Ces derniers ont étudié un certain nombre de formes possibles pour aboutir finalement à un câble extrêmement étroit à l'extrémité côté Terre, pour la « Spaceline », tandis que le projet d'ascenseur spatial devrait avoir deux extrémités très fines et être épais en son centre centre pour éviter les ruptures.

Cette « Spaceline » parviendrait à se maintenir en place grâce à l’attraction gravitationnelle de la Terre, son poids lui permettant de rester bien tendue. Elle tournerait avec la Lune en accomplissant une rotation complète une fois par mois. Le point d'ancrage serait toujours face à la Terre, les chercheurs démontrant dans leur publication qu’il n’y a aucune raison de s’inquiéter puisque « le câble ne pourra pas s’enrouler » ou s’emmêler.

Ce câble pourrait ensuite servir d’attache pour les télescopes orbitaux ou les centres de recherche qui pourraient planer près du câble aux points de Lagrange du système Terre-Lune (ces emplacements où les forces gravitationnelles des deux astres s'équilibrent, permettant aux objets situés sur ces emplacements de rester immobiles à la fois par rapport à la Lune et à la Terre). Pour l’instant, les astronomes n’ont pas pris en compte les risques de collision avec les débris spatiaux qui flottent en orbite proche de la Terre.

Pourquoi un câble plutôt qu'un ascenseur spatial ?

Comme le rappelent les chercheurs à l’origine de l'étude, l’idée d’un « ascenseur spatial » ne date pas d’hier. En 1972, un citoyen ordinaire nommé James Cline avait soumis l’idée à la NASA, reprise ensuite en 1975 par Jerome Pearson qui l’avait fait connaître à la communauté scientifique. Depuis 2018, les chercheurs de l’Université de Shizuoka, au Japon, travaillent eux aussi sur un concept d’ascenseur spatial et espèrent pouvoir embarquer les premiers touristes grâce à ce moyen de transport à l'horizon 2050.

Cependant, les matériaux actuellement disponibles pour concevoir un véritable ascenseur fixé à la Terre et à la Lune, qui ne nécessiterait pas de décoller via une fusée, posent encore quelques problèmes : « Ils pourraient casser sous leur propre poids ou l’ascenseur devrait être si large qu’il serait presque impossible à construire », peut-on lire dans le rapport. Les chercheurs affirment que des nanotubes de carbone pourraient permettre de contourner ce problème. Seulement, à ce jour, nous ne sommes pas encore capables d'en produire en quantité suffisante. Le câble apparaît donc comme une véritable alternative, en attendant de pouvoir concevoir un ascenseur plus solide.