Un port spatial en orbite

Ken Tapping, le 12 juin 2013

Dans le ciel, cette semaine…

  • Vénus et Mercure rasent l’horizon au crépuscule.
  • Saturne est haut dans le sud pendant la nuit – une « étoile » jaunâtre.
  • La Lune entrera dans son premier quartier le 16 juin.

Quiconque a déjà gravi des centaines de marches pour monter jusqu’en haut d’un bâtiment moyenâgeux mesure pleinement ce qu’est la gravité. Il faut la défier pour aller vers le haut et cela nécessite beaucoup d’énergie. C’est ce qui a constitué notre principal problème dans notre exploration de l’espace. Tout ce que nous envoyons dans l’espace doit être soulevé de la surface de la Terre, ce qui requiert de grandes quantités de carburant, coûte beaucoup d’argent et soumet les astronautes et les engins spatiaux à une expérience éprouvante. La majeure partie du carburant de toute mission spatiale à partir du sol jusqu’au système solaire est consommée dans les 15 premières minutes.

Lancer nos missions d’une orbite terrestre représente une partie de la solution. Depuis que nous rêvons d’explorer l’espace, nous sommes séduits par l’idée d’une station spatiale gravitant autour de la Terre qui servirait de point de départ aux missions spatiales pour explorer le système solaire et bien au-delà. L’engin spatial serait construit en orbite et lancé en orbite.

Voilà qui résout le problème en partie. Expédier des pièces et des matériaux en orbite permettrait de diminuer les coûts, mais sous-entendrait quand même de multiples lancements de fusées et des frais connexes élevés. La solution idéale consiste à réduire au minimum le nombre d’objets que nous devons envoyer dans l’espace à partir de la surface de la Terre.

Une stratégie est de tirer des matériaux, voire des composants, de la Lune. Comme le Soleil brille librement sur la surface lunaire, l’alimentation en énergie est fiable et, compte tenu de l’absence d’atmosphère et de la faible gravité, il est plus facile de déplacer des matériaux jusqu’au chantier de construction. Nous pourrions bien sûr construire notre engin spatial sur la surface de la Lune. Cela dit, puisque défier la gravité lunaire serait la tâche la plus importante de la plupart des missions dans l’espace, l’idéal serait d’éviter également le problème et d’effectuer les lancements de l’orbite terrestre.

L’exploitation des astéroïdes est une autre possibilité examinée pour obtenir les matières premières. Le système solaire en contient un grand nombre de millions dont les dimensions vont de celle d’une fine poussière à plusieurs centaines de kilomètres de diamètre, qui gravitent principalement entre Mars et Jupiter. Certains sont surtout composés de glace, d’autres, de roche, et certains contiennent des métaux utiles.

Des robots-mineurs pourraient procéder à l’extraction, puis nous envoyer le résultat. Il va sans dire qu’envoyer des morceaux de métal de centaines ou de milliers de tonnes dans notre direction pose certains problèmes de sécurité que nous devrons étudier. Une autre possibilité consiste à détourner les astéroïdes utiles vers la Terre et à les stationner en orbite terrestre, ce qui pose également des problèmes de sécurité, plus importants encore.

L’exploitation minière produit beaucoup de résidus et de poussière. Sur la Lune, il n’y a aucune atmosphère pour les disperser et la gravité est insuffisante pour les faire retomber. La faible gravité de tout astéroïde assez petit pour que nous le placions en orbite terrestre ne sera pas suffisante pour retenir la poussière et les débris miniers. Il se retrouvera ainsi à graviter autour de la Terre sous une nouvelle forme de débris spatial et représentera un danger pour la navigation pour les astronautes et les engins spatiaux.

Cela ne signifie pas qu’aller chercher des matières premières de la Lune et des astéroïdes devrait être évité ni que la fabrication de pièces pour nos engins spatiaux sur la Lune ou en orbite terrestre est irréalisable. Ce sont tous des défis que nous pouvons relever.

Ken Tapping est astronome à l’Observatoire de radio-astrophysique du Conseil national de recherches, à Penticton (C.-B.), V2A 6J9.

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