Ascenseur Spatial: Appuyant sur un bouton d'ascenseur pour un tour au paradis

Par Fouad Sabry

Qu'est-ce qu'un ascenseur spatial

Un concept de système de transport qui relierait les planètes à l'espace s'appelle un ascenseur spatial. Un câble attaché à la surface et s'étendant dans l'espace serait le composant principal de ce système. Sans avoir besoin d'énormes fusées, l'architecture du système permettrait aux véhicules de remonter le câble depuis la surface d'un corps planétaire, comme la surface de la Terre, et d'entrer directement en orbite. En raison de son poids énorme, un ascenseur spatial basé sur la Terre ne pouvait pas simplement être une grande tour soutenue par le bas. Au lieu de cela, il consisterait en un câble avec une extrémité attachée à la surface près de l'équateur et l'autre extrémité attachée à un contrepoids dans l'espace au-delà de l'orbite géostationnaire. Cela permettrait à l'ascenseur de se déplacer entre la surface et le contrepoids. Les forces opposées de gravité, qui sont plus fortes à l'extrémité inférieure, et la force centrifuge ascendante, qui est plus forte à l'extrémité supérieure, auraient pour résultat que le câble serait maintenu, sous tension et stationnaire sur une seule position sur Terre. La gravité est plus forte à l'extrémité inférieure, tandis que la force centrifuge ascendante est plus forte à l'extrémité supérieure. Une fois l'attache déployée, les grimpeurs pourront utiliser des méthodes mécaniques pour monter et descendre l'attache à plusieurs reprises afin de libérer leur charge utile dans et hors de l'orbite.

Comment vous en bénéficierez

(I) Aperçus et validations sur les sujets suivants :

Chapitre 1 : Ascenseur spatial

Chapitre 2 : Vol spatial interplanétaire

Chapitre 3 : Les fontaines du paradis

Chapitre 4 : Contrepoids

Chapitre 5 : Skyhook (structure)

Chapitre 6 : Ascenseur spatial lunaire

Chapitre 7 : Ingénierie à grande échelle

Chapitre 8 : Yuri Artsutanov

Chapitre 9 : Attache d'échange Momentum

Chapitre 10 : Boucle de lancement

Chapitre 11 : Anneau orbital

Chapitre 12 : Globus Cassus

Chapitre 13 : Les ascenseurs spatiaux dans la fiction

Chapitre 14 : Force spécifique

Chapitre 15 : Gravité de la Terre

Chapitre 16 : Lancement spatial sans fusée

Chapitre 17 : Sécurité des ascenseurs spatiaux

Chapitre 18 : Construction des ascenseurs spatiaux

Chapitre 19 : Attache spatiale

Chapitre 20 : Compétitions d'ascenseurs spatiaux

Chapitre 21 : Technologie hypothétique

(II) Répondre aux principales questions du public sur les ascenseurs spatiaux.

( III) Exemples concrets d'utilisation des ascenseurs spatiaux dans de nombreux domaines.

(IV) 17 annexes pour expliquer brièvement 266 technologies émergentes dans chaque industrie afin d'avoir une compréhension complète à 360 degrés des technologies des ascenseurs spatiaux .

À qui s'adresse ce livre

Professionnels, étudiants de premier cycle et des cycles supérieurs, passionnés, amateurs et ceux qui veulent aller au-delà des connaissances ou des informations de base pour tout type d'ascenseur spatial.

• Langue: Français
• Éditeur: Un Milliard De Personnes Informées [French]
• Date de sortie: 28 oct. 2022

Aperçu du livre

Copyright

Space Elevator Copyright © 2022 par Fouad Sabry. Tous droits réservés.

Tous droits réservés. Aucune partie de ce livre ne peut être reproduite sous quelque forme ou par quelque moyen électronique ou mécanique, y compris les systèmes de stockage et de récupération de l’information, sans l’autorisation écrite de l’auteur. La seule exception est faite par un examinateur, qui peut citer de courts extraits dans une critique.

Couverture dessinée par Fouad Sabry.

Ce livre est une œuvre de fiction. Les noms, les personnages, les lieux et les incidents sont soit des produits de l’imagination de l’auteur, soit utilisés de manière fictive. Toute ressemblance avec des personnes réelles, vivantes ou mortes, des événements ou des lieux est entièrement fortuite.

Bonus

Vous pouvez envoyer un e-mail à [e-mail] avec pour objet « Space Elevator: Push an elevator button for a ride into heaven », et vous recevrez un e-mail contenant les premiers chapitres de ce livre.

Fouad Sabry

Visitez le site Web de 1BK à l’adresse

www.1BKOfficial.org

Préface

Pourquoi ai-je écrit ce livre ?

L’histoire de l’écriture de ce livre a commencé en 1989, alors que j’étais étudiant à l’école secondaire des étudiants avancés.

C’est remarquablement comme les écoles STEM (Science, Technology, Engineering and Mathematics), qui sont maintenant disponibles dans de nombreux pays avancés.

STEM est un programme basé sur l’idée d’éduquer les étudiants dans quatre disciplines spécifiques - science, technologie, ingénierie et mathématiques - dans une approche interdisciplinaire et appliquée. Ce terme est généralement utilisé pour désigner une politique éducative ou un choix de programme dans les écoles. Elle a des répercussions sur le perfectionnement de la main-d’œuvre, les préoccupations en matière de sécurité nationale et la politique d’immigration.

Il y avait un cours hebdomadaire dans la bibliothèque, où chaque élève est libre de choisir n’importe quel livre et de lire pendant 1 heure. L’objectif de la classe est d’encourager les élèves à lire des matières autres que le programme éducatif.

Dans la bibliothèque, alors que je regardais les livres sur les étagères, j’ai remarqué d’énormes livres, totalisant 5 000 pages en 5 parties. Le nom du livre est « L’Encyclopédie de la technologie », qui décrit tout ce qui nous entoure, duzéro absolu aux semi-conducteurs, presque toutes les technologies, à cette époque, ont été expliquées avec des illustrations colorées et des mots simples. J’ai commencé à lire l’encyclopédie, et bien sûr, je n’ai pas pu la terminer dans le cours hebdomadaire de 1 heure.

J’ai donc convaincu mon père d’acheter l’encyclopédie. Mon père m’a acheté tous les outils technologiques au début de ma vie, le premier ordinateur et la première encyclopédie technologique, et les deux ont un grand impact sur moi et ma carrière.

J’ai terminé toute l’encyclopédie pendant les mêmes vacances d’été de cette année, puis j’ai commencé à voir comment l’univers fonctionne et comment appliquer ces connaissances aux problèmes quotidiens.

Ma passion pour la technologie a commencé il y a plus de 30 ans et le voyage continue.

Ce livre fait partie de « L’Encyclopédie des technologies émergentes » qui est ma tentative de donner aux lecteurs la même expérience étonnante que j’ai eue quand j’étais au lycée, mais au lieu des technologies du 20ème siècle, je suis plus intéressé par les technologies émergentes du 21ème siècle, les applications et les solutions industrielles.

« L’Encyclopédie des technologies émergentes » sera composée de 365 livres, chaque livre sera axé sur une seule technologie émergente. Vous pouvez lire la liste des technologies émergentes et leur catégorisation par industrie dans la partie « Bientôt disponible », à la fin du livre.

365 livres pour donner aux lecteurs la possibilité d’accroître leurs connaissances sur une seule technologie émergente chaque jour au cours d’une période d’un an.

Introduction

Comment ai-je écrit ce livre ?

Dans chaque livre de « The Encyclopedia of Emerging Technologies », j’essaie d’obtenir des informations de recherche instantanées et brutes, directement de l’esprit des gens, en essayant de répondre à leurs questions sur la technologie émergente.

Il y a 3 milliards de recherches Google chaque jour, et 20% d’entre elles n’ont jamais été vues auparavant. Ils sont comme une ligne directe vers les pensées des gens.

Parfois, c’est 'Comment puis-je enlever le bourrage papier'. D’autres fois, ce sont les peurs déchirantes et les désirs secrets qu’ils n’oseraient jamais partager qu’avec Google.

Dans ma quête pour découvrir une mine d’or inexploitée d’idées de contenu sur « Space Elevator », j’utilise de nombreux outils pour écouter les données de saisie semi-automatique des moteurs de recherche comme Google, puis je lance rapidement chaque phrase et question utile, les gens posent autour du mot-clé « Space Elevator ».

C’est une mine d’or de perspicacité des gens, que je peux utiliser pour créer du contenu, des produits et des services frais et ultra-utiles. Les gens gentils, comme vous, veulent vraiment.

Les recherches de personnes sont l’ensemble de données le plus important jamais collecté sur la psyché humaine. Par conséquent, ce livre est un produit en direct, et constamment mis à jour par de plus en plus de réponses à de nouvelles questions sur « Space Elevator », posées par des gens, tout comme vous et moi, s’interrogeant sur cette nouvelle technologie émergente et aimeraient en savoir plus à ce sujet.

L’approche pour écrire ce livre est d’obtenir un niveau plus profond de compréhension de la façon dont les gens recherchent autour de « Space Elevator », révélant des questions et des requêtes auxquelles je ne penserais pas nécessairement de mémoire, et répondant à ces questions avec des mots super faciles et digestes, et de naviguer dans le livre d’une manière simple.

Donc, quand il s’agit d’écrire ce livre, j’ai veillé à ce qu’il soit aussi optimisé et ciblé que possible. Le but de ce livre est d’aider les gens à mieux comprendre et à développer leurs connaissances sur « Space Elevator ». J’essaie de répondre aux questions des gens aussi fidèlement que possible et de montrer beaucoup plus.

C’est une façon fantastique et belle d’explorer les questions et les problèmes que les gens ont et d’y répondre directement, et d’ajouter de la perspicacité, de la validation et de la créativité au contenu du livre – même des pitchs et des propositions. Le livre révèle des domaines de recherche riches, moins encombrés et parfois surprenants que je n’atteindrais pas autrement. Il ne fait aucun doute qu’il devrait accroître la connaissance de l’esprit des lecteurs potentiels, après avoir lu le livre en utilisant cette approche.

J’ai appliqué une approche unique pour rendre le contenu de ce livre toujours frais. Cette approche dépend de l’écoute de l’esprit des gens, en utilisant les outils d’écoute de recherche. Cette approche m’a aidé à :

Rencontrez les lecteurs exactement là où ils se trouvent, afin que je puisse créer un contenu pertinent qui touche une corde sensible et favorise une meilleure compréhension du sujet.

Gardez le doigt sur le pouls, afin que je puisse obtenir des mises à jour lorsque les gens parlent de cette technologie émergente de nouvelles façons, et surveiller les tendances au fil du temps.

Découvrez des trésors cachés de questions ont besoin de réponses sur la technologie émergente pour découvrir des informations inattendues et des niches cachées qui renforcent la pertinence du contenu et lui donnent un avantage gagnant.

Les éléments constitutifs de la rédaction de ce livre sont les suivants :

(1) J’ai cessé de perdre du temps sur le contenu voulu par les lecteurs, j’ai rempli le contenu du livre avec ce dont les gens ont besoin et j’ai dit au revoir aux idées de contenu sans fin basées sur des spéculations.

(2) J’ai pris des décisions solides, et pris moins de risques, pour être aux premières loges de ce que les gens veulent lire et savoir – en temps réel – et utiliser les données de recherche pour prendre des décisions audacieuses, sur les sujets à inclure et les sujets à exclure.

(3) J’ai rationalisé ma production de contenu pour identifier les idées de contenu sans avoir à passer manuellement au crible les opinions individuelles pour gagner des jours et même des semaines de temps.

C’est merveilleux d’aider les gens à accroître leurs connaissances d’une manière simple en répondant simplement à leurs questions.

Je pense que l’approche de l’écriture de ce livre est unique car elle rassemble et suit les questions importantes posées par les lecteurs sur les moteurs de recherche.

Remerciements

Écrire un livre est plus difficile que je ne le pensais et plus gratifiant que je n’aurais jamais pu l’imaginer. Rien de tout cela n’aurait été possible sans le travail accompli par des chercheurs prestigieux, et je tiens à souligner leurs efforts pour accroître les connaissances du public sur cette technologie émergente.

Dédicace

Pour les éclairés, ceux qui voient les choses différemment et veulent que le monde soit meilleur, ils n’aiment pas le statu quo ou l’État existant. Vous pouvez trop être en désaccord avec eux, et vous pouvez discuter encore plus avec eux, mais vous ne pouvez pas les ignorer, et vous ne pouvez pas les sous-estimer, parce qu’ils changent toujours les choses ... Ils poussent la race humaine en avant, et tandis que certains peuvent les voir comme des fous ou des amateurs, d’autres voient du génie et des innovateurs, parce que ceux qui sont assez éclairés pour penser qu’ils peuvent changer le monde, sont ceux qui le font, et conduisent les gens à l’illumination.

Épigraphe

Un concept pour un système de transport qui relierait les planètes à l’espace est appelé un ascenseur spatial. Un câble qui est attaché à la surface et se prolonge dans l’espace serait le composant principal de ce système. Sans avoir besoin d’énormes fusées, l’architecture du système permettrait aux véhicules de remonter le câble à partir de la surface d’un corps planétaire, comme la surface de la Terre, et d’entrer directement en orbite. En raison de son poids énorme, un ascenseur spatial basé sur la Terre ne pouvait pas simplement être une haute tour soutenue par le bas. Au lieu de cela, il consisterait en un câble avec une extrémité attachée à la surface près de l’équateur et l’autre extrémité attachée à un contrepoids dans l’espace au-delà de l’orbite géostationnaire. Cela permettrait à l’ascenseur de se déplacer entre la surface et le contrepoids. Les forces de gravité opposées, qui sont plus fortes à l’extrémité inférieure, et la force centrifuge ascendante, qui est plus forte à l’extrémité supérieure, entraîneraient le maintien du câble, sous tension et stationnaire sur une seule position sur Terre. La gravité est plus forte à l’extrémité inférieure, tandis que la force centrifuge ascendante est plus forte à l’extrémité supérieure. Une fois l’attache déployée, les grimpeurs pourront utiliser des méthodes mécaniques pour monter et descendre l’attache à plusieurs reprises afin de libérer leur charge utile en orbite et hors de l’orbite.

Table des matières

Copyright

Bonus

Préface

Introduction

Remerciements

Dédicace

Épigraphe

Table des matières

Chapitre 1 : Ascenseur spatial

Chapitre 2 : Vols spatiaux interplanétaires

Chapitre 3 : Les fontaines du paradis

Chapitre 4 : Contrepoids

Chapitre 5 : Skyhook (structure)

Chapitre 6 : Projet Echo

Chapitre 7 : Ingénierie à grande échelle

Chapitre 8 : Iouri Artsoutanov

Chapitre 9 : Attache d’échange de quantité de mouvement

Chapitre 10 : Boucle de lancement

Chapitre 11 : Anneau orbital

Chapitre 12 : Globus Cassus

Chapitre 13 : Les ascenseurs spatiaux dans la fiction

Chapitre 14 : Force spécifique

Chapitre 15 : La gravité de la Terre

Chapitre 16 : Lancement spatial sans fusée

Chapitre 17 : Sécurité des ascenseurs spatiaux

Chapitre 18 : Construction d’ascenseurs spatiaux

Chapitre 19 : Attache spatiale

Chapitre 20 : Concours d’ascenseurs spatiaux

Chapitre 21 : Technologie hypothétique

Épilogue

À propos de l’auteur

À venir

Annexes : Technologies émergentes dans chaque industrie

Chapitre 1 : Ascenseur spatial

Un concept pour un système de transport qui relierait les planètes à l’espace est appelé un ascenseur spatial.

Dans son article de 1895, Konstantin Tsiolkovsky a été la première personne à proposer l’idée d’une tour qui pourrait atteindre l’orbite géosynchrone. Son plan prévoyait la construction d’une tour autonome qui s’élèverait de la surface de la terre à une hauteur égale à celle de l’orbite géostationnaire. La construction de Tsiolkovsky, comme les structures de tous les autres bâtiments, serait sous compression, avec son poids soutenu par le bas. Depuis 1959, la majorité des conceptions proposées pour les ascenseurs spatiaux ont été centrées principalement sur des constructions tendues, avec des forces centrifuges utilisées pour maintenir le poids du système en l’air par le haut. Les idées de traction proposent l’utilisation d’une attache spatiale qui s’étend d’une masse massive (appelée contrepoids) au-delà de l’orbite géostationnaire jusqu’à la surface de la Terre. Cette construction est maintenue en tension entre la Terre et le contrepoids de la même manière que le serait un fil à plomb inversé. L’épaisseur du câble est modifiée en fonction de la quantité de contrainte; Il est à son maximum sur une orbite géostationnaire et au moins au sol.

Les matériaux actuellement disponibles ne sont pas d’une qualité qui rendrait un ascenseur spatial sur Terre réalisable.

L’idée fondamentale derrière l’ascenseur spatial a été conçue pour la première fois en 1895 par un scientifique russe nommé Konstantin Tsiolkovsky. Il a été motivé pour créer le concept après avoir vu la Tour Eiffel à Paris. Il a réfléchi à la possibilité de construire une tour similaire à celle-ci, mais qui monterait jusqu’à l’espace et serait construite à partir du sol jusqu’à une hauteur de 35 786 kilomètres, soit l’altitude de l’orbite géostationnaire. Il a souligné que le sommet d’une telle tour serait en orbite autour de la terre d’une manière similaire à celle d’un satellite géostationnaire. Les objets prendraient une vitesse horizontale lorsqu’ils monteraient dans la tour en raison de la rotation de la Terre, et un objet libéré au sommet de la tour aurait une vitesse horizontale suffisante pour rester en orbite géostationnaire. Contrairement à la construction en traction requise par les notions actuelles, la tour notionnelle de Tsiolkovsky était du type compression (ou « attache »).

Il s’est avéré impossible de construire une structure de compression à partir de zéro, car il n’y avait pas de matériau disponible qui avait une résistance à la compression suffisante pour supporter son propre poids dans les circonstances qui existaient. Cependant, il n’est devenu accessible en anglais qu’un certain temps après. En plus de cela, il a suggéré de diminuer l’épaisseur du câble afin de maintenir le même niveau de tension à travers le câble. Cela a abouti à un câble plus mince au niveau du sol et a augmenté en épaisseur jusqu’à l’orbite géostationnaire.

Dans la chronique semi-humoristique d’Ariadne que David E. H. Jones a écrite pour New Scientist le 24 décembre 1964, il a présenté à la fois la proposition de tour ainsi que la notion de câble.

En 1966, quatre ingénieurs américains nommés Isaacs, Vine, Bradner et Bachus ont réinventé l’idée, lui ont donné le nom de « Sky-Hook » et ont publié leur étude dans la revue Science. Ils lui ont également donné le nom de « Sky-Hook ». Ils sont arrivés à la conclusion que pour construire un ascenseur spatial, un matériau avec une résistance deux fois supérieure à celle de tout matériau disponible à l’époque, y compris le graphite, le quartz et le diamant, serait nécessaire. Ils ont fait cette hypothèse en supposant que l’ascenseur spatial serait un câble droit sans variation dans sa section transversale.

En 1975, un scientifique américain nommé Jerome Pearson a complètement repensé l’idée, et il a publié ses découvertes sur le sujet dans la revue Acta Astronautica. Il a conçu une section transversale et un profil d’altitude avec une forme effilée, ce qui, selon lui, serait plus approprié pour la construction de l’ascenseur. Le câble fini serait le plus épais sur l’orbite géostationnaire, qui est l’endroit où la tension est la plus élevée. D’autre part, le câble terminé serait le plus mince aux extrémités afin de réduire la quantité de poids par unité de surface de section que tout point du câble devrait supporter. Il a proposé l’utilisation d’un contrepoids qui serait progressivement étendu à une distance de 144 000 kilomètres (89 000 milles) (près de la moitié de la distance jusqu’à la Lune) lorsque les étages inférieurs de l’ascenseur seraient construits. Étant donné que les forces gravitationnelles et centrifuges changent avec la distance de la Terre, la section supérieure du câble devrait être plus longue que la partie inférieure en l’absence d’un contrepoids significatif. C’est à cause de la façon dont les forces fonctionnent. Ses calculs ont pris en compte une variété de perturbations, y compris l’attraction gravitationnelle de la Lune, le vent et le mouvement des charges utiles sur la ligne. Bien qu’une partie du matériau nécessaire à la construction de l’ascenseur aurait pu être transportée dans l’ascenseur lorsqu’un brin de résistance minimale a atteint le sol ou fabriqué dans l’espace à partir de minerai astéroïdien ou lunaire, la quantité de matériau nécessaire pour construire l’ascenseur était si lourde qu’elle aurait nécessité des milliers de voyages par la navette spatiale.

L’ingénieur David Smitherman du bureau des projets de la NASA / Advanced Marshall s’est rendu compte que la haute résistance de ces matériaux pourrait rendre le concept d’ascenseur spatial réalisable après le développement de nanotubes de carbone dans les années 1990. En conséquence, il a organisé un atelier au Marshall Space Flight Center et