Skyhook : un câble de 1 000 km vers les étoiles

Aller dans l'espace implique de nombreuses difficultés, mais le vrai problème est d'aller dans l'espace avec tout l'équipement et la matière première dont nous avons besoin pour entamer notre véritable aventure en tant qu'espèce interplanétaire. Des fusées plus économiques et réutilisables nous orientent dans la bonne direction, mais il existe une autre alternative : le concept Skyhook. À première vue, il apparaît comme une variante de plus de l'ascenseur spatial, à la différence qu'il serait beaucoup plus simple à construire, en utilisant des matériaux réels, qui n'appartiennent pas au domaine de la science-fiction.

Prenons une fusée comme la Falcon 9 Full Thrust. 549 tonnes de masse, 22,8 tonnes de charge utile en orbite terrestre basse (LEO), 8,3 tonnes en orbite de transfert géostationnaire (GTO). Et pour Mars ? Un peu plus de 4 tonnes. 549 tonnes pour déplacer 4 tonnes vers une autre planète. C'est le défi spatial dans son essence. Nous avons besoin de quelque chose de mieux, de bien plus efficace et, par-dessus tout, d'économique. L'idée derrière les fusées réutilisables est d'augmenter la fréquence des lancements, mais au final, il faut casser l'équation en plaçant davantage de charge utile dans l'espace en consommant moins de carburant. La question est... comment ?

Une fois de plus, l'équipe de Kurzgesagt a partagé une excellente vidéo dans laquelle elle explique le concept Skyhook, un « crochet dans le ciel » qui capture les vaisseaux suborbitaux et transfère l'énergie suffisante pour les envoyer vers d'autres régions du système solaire. L'aspect le plus surprenant du Skyhook est sa simplicité apparente : un câble d'environ 1 000 kilomètres de long, un crochet à une extrémité et un contrepoids à l'autre. Le système complet fonctionne encore mieux si on le fait tourner. Le crochet d'un Skyhook réduit sa vitesse par rapport à la surface terrestre, puis accélère, projetant sa charge comme une catapulte.

Le résultat final est un transfert équivalent à deux fois la vitesse de rotation du Skyhook. Et le meilleur, c'est que cela reste dans nos possibilités. Sans aucun doute, le câble sera soumis à des forces extrêmes, mais il existe déjà des matériaux compatibles comme le Zylon, et avec une bonne couche de redondance, il pourrait survivre à des menaces externes (micro-impacts, etc.). De plus, le Skyhook passerait au même endroit plusieurs fois par jour ; ces « lancements » vers l'espace seraient donc beaucoup plus fréquents.

Logiquement, il y a d'autres difficultés. Le frottement atmosphérique nous empêche de placer le Skyhook « trop bas », et la manœuvre d'ancrage serait extrêmement complexe, à une vitesse de Mach 12. En d'autres termes, il faudrait redessiner nos vaisseaux spatiaux, mais tout cela serait plus sûr et plus économique que de continuer à lancer des missiles géants remplis de carburant à 40 000 kilomètres par heure.

Restaurer l'énergie du Skyhook a aussi une solution, car il agit comme une sorte de « batterie orbitale ». D'un côté, on pourrait appliquer des systèmes de propulsion chimique ou électrique, mais il y a une autre option : recevoir l'énergie de vaisseaux provenant d'autres planètes au moment de leur décélération. C'est là que réside l'énorme potentiel du Skyhook : il fonctionne encore mieux hors de la Terre.

Mars est un candidat extraordinaire grâce à sa faible gravité et à son atmosphère ténue (le « Mach 12 » terrestre est réduit à à peine 1 000 kilomètres par heure). Mars permettrait aussi l'accès à la ceinture d'astéroïdes et aux richesses qui nous y attendent, et l'orbite serrée de Phobos (à peine 6 000 kilomètres de la surface martienne) nous permettrait de transformer cette lune en super-Skyhook. Nous avons la technologie, il ne manque que la volonté.