Ascenceur spatial alternatif

[mpfff]

Bonjour,

Voici ma question : est il possible de construire un ascenseur spatial, non pas constitué d'un simple fil, mais de deux cables tangents à la Terre à leur point d'attache (l'un attaché au nord, l'autre au sud), le tout en forme de V renversé tangent.

J'ai dans l'idée que la traction support par le câble serait moins grande (car le poid ne s'excercerait pas dans son axe), mais comment vérifier ?

J'imagine même comment on pourrait le construire facilement : on place un cable entre deux attaches mobiles, et on y attache des ballons dirigeables remplis d'hélium ou d'un gaz léger.. (de façon à ce que les ballons tire vers le haut au centre du câble)..
On aurait plus ensuite qu'à éloigner les deux points d'attache tout en allongeant le câble et en ajoutant des ballons d'hélium
(qui monteraient naturellement au sommet du câble).. jusqu'à ce que le câble soit suffisamment haut (par contre l'hélium pourrait ne plus suffire pour atteindre l'orbite)

Comment peut on calculer la traction subit par les câbles ?
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[Deedee81]

Salut,

mais comment vérifier ?

En le calculant

Attention, si tes câbles sont tendus, tu vas avoir une traction dans l'axe absolument phénoménale. Il faut calculer la forme du câble (une chainette a gravité constante.... ce qui n'est pas le cas ici) et optimiser en fonction de la résistance du cable (travail que font ceux qui conçoivent les lignes haute tension par exemple).

Ces câbles pour être assez résistant (même en fibres de carbones ou en nanotubes) et pour être utile (supporter une grande charge) devraient certainement avoir un diamètre de qu minimum quelques dizaines de centimètre. Vu le poids il te faudrait amha un ballon d'hélium de la taille d'un petit pays. Mais ça aussi c'est à calculer.

Pour calcul, il faut diviser le câble en sections infinitésimales, et calculer l'équilibre des forces (poids et traction de chaque coté) en fonction de l'angle à cet endroit, et résoudre l'équation différentielle. Ce n'est pas trivial, même avec des câbles bien rectilignes. Tu as des exemples de calculs plus abordables ici :
http://www.issd.be/PDF/13_Chap13_6Juillet2006.pdf
Tu peux peut-être t'en inspirer.

[LPFR]

Bonjour.
Oui. C'est une idée loufoque mais qui mérite de faire un exercice d physique.
Il y a très longtemps, je m'étais demandé quelle était la hauteur qu'une corde devait avoir à l'équateur pour quelle tienne verticalement sans besoin d'un fakir avec sa flute.

On sait que le point d'équilibres de forces d gravité et centrifuge se situe à 36000 km du sol (hauteur de l'orbite des satellites géostationnaires). Maintenant combien de corde faut-il ajouter pour qu'elle tienne toute droite ? Faites le calcul.

Du coup j'avais "inventé" un moyen d'envoyer des satellites en orbite à peu de frais (en ajoutant une masse et une poulie). J'ai été très surpris en lisant récemment que quelqu'un avait "redécouvert" mon invention... mais en la prenant au sérieux !
Heureusement, je n'ai plus entendu parler.

Car le gros problème apparaît des que l'on calcule l'effort de rupture que doit supporter la corde. L'acier, le Kevlar et le Vectra sont de la guimauve.
Au revoir.

[mpfff]

merci pour vos réponses..

je n'ai pas fais le calcul (je suis pas si doué en physique) mais j'ai tenté une petite simulation informatique dans le référentiel géocentrique, ce qui m'a déjà permit de constater que la hauteur minimum pour l'ascenseur correspond à l'orbite géostationnaire (72000 km, qu'il faudrait en plus forcément dépasser pour compenser le poids) est plus grande que les 6371 km de rayon (moyen) de la Terre.. donc se serait un V très pointus (ça enlève tout l'avantage de l'idée)..
La Terre tourne juste beaucoup trop lentement en réalité pour compenser la gravité.
Sans parler du fait que si on compte sur la force centrifuge pour maintenir l'ascenseur en l'air, le point où se trouvera la charge en l'air ne sera pas du tout à la même longitude que les points d'attache : la masse serait très en retrait, à la traine de la rotation.. ce qui nécessiterait encore d'allonger le fil pour atteindre l'altitude voulu.. (où alors il faudrait multiplier les câbles..)
Quand aux ballons, on arriverait tout juste à les faire monter à 20 km (là ou stagne les ballons à l'hélium) ce qui n'est pas comparable avec les 72 000 nécessaires.. (et ne permettrait d'annuler qu'une infime parti du poids du cable)

[A voir en vidéo sur Futura]