FR2979617A1 - Solution d'ascenseur spatial munis de groupes de cables et d'un canon magnetique - Google Patents

Abstract

Ces câbles peuvent être à ailettes avec un gaz interne (14) et (15). Le dispositif peut être déployé depuis chacun des pôles d'une planète (16) ; c'est à dire dans l'axe de la rotation de cette planète (18) et (19); le dispositif peut aboutir à une station spatiale (5) munie d'un ou de plusieurs canon(s) magnétique(s) (4) et (6) permettant d'accélérer (7) un ou plusieurs vaisseau (x) spatial (aux) (3) afin de réaliser des voyages spatiaux dans le milieu spatial (12). L'intérêt du dispositif est de contrecarrer l'attraction gravitationnelle d'une planète. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à permettre les voyages dans l'espace à un moindre coût et bien plus efficacement qu'aujourd'hui.

Description

Domaine technique : Préambule : est considéré dans le présent brevet sous le terme de « planète » une planète ou tout autre corps céleste quelque soit sa taille, sa nature et sa localisation. Est considéré sous le terme de « câble » un câble définitif et définit sous le terme « câble temporaire » un câble temporaire et est considéré sous le terme « câble définitif » un câble définitif. Solution d'ascenseur spatial, munis de groupes de 10 câbles éventuellement à ailettes avec gaz interne (14) et (15) pouvant être déployé depuis chacun des pôles d'une planète (16) ; c'est à dire dans l'axe de la rotation de cette planète (18) et (19); aboutissant chacun à une station spatiale (5) munie d'un ou de plusieurs canon(s) 15 magnétique(s) (4) et (6) permettant d'accélérer (7) un ou plusieurs vaisseau(x) spatial (aux) (3) afin de réaliser des voyages spatiaux dans le milieu spatial (12). L'état de la technique antérieure : 20 L'accès à l'espace est très cher du simple fait de la très forte attraction gravitationnelle d'une planète (1) et (2), par exemple une planète rocheuse ; soit par exemple la planète Terre. Tout espoir de lutter contre cette attraction gravitationnelle avec les moyens actuels, c'est 25 à dire à l'aide des fusées utilisant des gaz ou des propergols, est illusoire et inefficace pour espérer un quelconque voyage ambitieux et digne de ce nom dans l'espace. 30 Exposé de l'invention : Le dispositif selon l'invention permet de remédier à cet inconvénient. Il comporte de part sa nature la capacité d'être maintenu en orbite stationnaire au niveau d'un ou des deux pôle(s) d'une planète (16), (18) et (19). Grâce aux câbles (14), qui relient la partie appelée station spatiale au sol ou en milieu aquatique et à l'aide de solutions de montage d'objets, il est possible de construire et d'agrandir cette station 5 spatiale (5) et figure (3) et son canon magnétique (4) lanceur d'engin spatial (3) et également d'assembler les vaisseaux spatiaux (3). Cette station spatiale (5) et figure (3) permettra en outre de faire vivre les personnels nécessaires à tout cela et de les acheminer. 10 Titre de la figure 1 : Vue de face de l'ensemble de la solution d'ascenseur spatial, avec les câbles, la station spatiale et un vaisseau spatial et la planète où les câbles 15 sont ancrés au sol ou sur une base aquatique d'une planète ou au fond d'un récipient Légende de la figure 1 : (1) Sens de rotation de la station spatiale 20 (2) Sens de l'attraction gravitationnelle de la station spatiale avec une planète. (3) Vaisseau spatial (4) Sas de sortie du canon magnétique de la station spatiale 25 (5) Station spatiale (6) Canon magnétique orientable selon les demi-sphères (59) et (61) (7) Schématisation de l'accélération prise par le vaisseau spatial 30 (8) Moteur ionique permettant de donner la même vitesse de rotation circulaire que la planète hotte (9) Schématisation de la poussée du moteur ionique ( 8 ) - 3 - (10) Moteur ionique permettant de compenser la perte d'altitude du fait de l'attraction gravitationnelle (11) Schématisation de la poussée du moteur ionique (10) (12) Ligne schématique de la sortie de l'éventuel atmosphère d'une planète et de l'arrivée dans l'espace (13) Jonction entre un ensemble de câbles avec la structure de la station spatiale (14) Ensemble de câble et plus précisément un câble primaire longitudinal (15) Câble secondaire transversal (16) Sol ou milieu aquatique de la planète (17) Ancrage d'un câble longitudinal avec le sol ou le milieu aquatique de la planète (18) Axe de rotation de la planète au niveau de l'un de ses pôles (19) Sens de rotation de la planète Titre de la figure 2 : Vue de détail d'un ensemble de câble Titre de la figure 3 : Vue de détail d'un vaisseau spatial accéléré par le canon magnétique d'une station spatial et les câbles Titre de la figure 4 : Vue de dessus d'un ensemble de câbles Légende de la figure 4 : (20) Jonction entre un câble primaire transversal et un câble primaire longitudinal à l'aide soit d'un robot ou soit d'une fixation. Titre de la figure 5 : Vue de dessous de la station spatiale avec à titre d'exemple huit branches Légende de la figure 5 : (21) Réceptacle pour embout(s) de câble(s) primaire(s) et/ ou secondaire ou ensemble de réceptacles pour embouts de câbles primaires longitudinaux et de câbles secondaires transversaux (22) Branche reliant la partie circulaire de la structure de la station spatiale à la structure du canon magnétique (23) Structure du canon magnétique et canon magnétique Titre de la figure 6 : Vue de détail d'une portion de la partie circulaire où viennent s'enclencher les embout des câbles Légende de la figure 6 : (24) Réceptacle pour embout de câble secondaire transversal (25) Réceptacle pour embout de câble primaire longitudinal Titre de la figure 7 : Ensemble circulaire de réceptacles pour câbles Titre de la figure 8 Schéma descriptif montrant la solution globale en cours pour l'ancrage d'un câble dans un réceptacle - solution utilisant un robot à vérin Légende de la figure 8 : (26) Embout d'enclenchement du câble (27) Robot à vérin tireur du câble - 5 - Titre de la figure 9 : Schéma descriptif montrant la solution globale en cours pour l'ancrage d'un câble dans un réceptacle - solution utilisant un robot à roues dentées ou non Légende de la figure 9 : (28) Robot à roues dentées ou non tireur du câble Titre de la figure 10 : Réceptacle pour embout de câble 10 avec les mécanismes de verrouillage en position verrouillée. Légende de la figure 10 : (29) Mécanisme rétractable de verrouillage d'embout de 15 câble haut en position verrouillée (30) Mécanisme rétractable de verrouillage d'embout de câble bas en position verrouillée Titre de la figure 11 : Réceptacle pour embout de câble 20 avec les mécanismes hauts de verrouillage en position verrouillée. Titre de la figure 12 : Réceptacle pour embout de câble avec les mécanismes bas de verrouillage en position 25 verrouillée. Titre de la figure 13 : Vue en coupe d'un réceptacle pour des câbles primaires longitudinaux et pour des câbles secondaires transversaux. 30 Titre de la figure 14 : Vue en plan d'une planète avec en représentation schématique des deux demi-sphère de zone de lancement pour les canons magnétiques disposés à chaque pôle d'une planète.

Légende de la figure 14 : (31) Planète (32) Zone de la demi-sphère de lancement pour le canon magnétique lanceur d'engins spatiaux (33) Axe de représentation des trois directions dans l'espace selon « x », « y » et « z » Titre de la figure 15 : Vue de dessus d'un ensemble de 10 câbles Mode de réalisation : La forme de la station spatiale (5) en orbite 15 stationnaire (12) au niveau d'un des pôles (16), (18) et (19) sera certainement cylindrique. Elle sera composée de structures métalliques, de fibre de carbone et/ou d'autres matériaux, formant des treillis ou autres types de structures. Les extrémités forment un demi « I » avec une 20 seule branche, ou un « I » avec deux branches, ou un « Y » où l'angle entre deux branches est toujours de 120 degrés ou en « X » où l'angle entre deux branches est toujours de 90 degrés, ou composé de 5 branches avec un angle entre deux branches de 72 degrés, ou encore de six branches avec 25 un angle entre deux branches de 60 degrés. Le nombre de branches pourra être supérieur à 6, dans ce cas il sera composé de « n » branches. Dans le cas de l'exemple présenté sur la figure 1 et sur la figure 5, il est de 8 branches. Cette structure se 30 répète tout au long du cylindre. Le noyau central du cylindre (28) et ainsi dire les « demi - I », « I », « Y », « X », 5, 6 et « n » branches sera le canon magnétique (6). Le canon magnétique est un accélérateur classique composé de bobines électriques créant un champ magnétique qui aura pour conséquence d'apporter une vitesse considérable au vaisseau spatial (3) contenu dedans. Un seul vaisseau pourra être lancé à la fois par canon magnétique, il est possible que la station spatiale 5 comporte plus d'un canon magnétique. Le lancement des vaisseaux spatiaux pour chaque canon magnétique se fera donc de manière successive. Ce ou ces canon(s) magnétique(s) pourra ou pourront être orienté(s) dans toutes les orientations suivant une demi-sphère (32) 10 tangente au pôle de la planète où est en orbite stationnaire la station spatiale. Sur la face externe de la station spatiale tournant sa face externe à la planète seront arrimés (13) les câbles 15 et/ou les groupes de câbles longitudinaux (14) munis d'ascenseurs, et/ou les câbles transversaux (15). Ces câbles et/ou les groupes de câbles seront enclenchés dans des réceptacles (24) et (25) tout le long de la partie circulaire (figures 5 et 6) de la station spatiale (5) et 20 figure (3), c'est-à-dire avec leur jonction avec les extrémités des branches des demis « i », du « Y » ou de « X », ou de 5 ou 6 ou « n » branches. Chaque groupe est composé de 1, 2, 3, ou « n » ascenseurs ; qui sont en fait des câbles dits câbles longitudinaux primaires (20), (22) 25 et (66) sur lesquels viennent monter et peuvent descendre des charges ou des câbles longitudinaux ou transversaux grâce à des robots (27) et (28) fonctionnant soit à l'énergie solaire et/ou sur batterie et/ou énergie radioactive et/ou énergie chimique propulsive et/ou autre 30 énergie. Chacun de ces câbles longitudinaux (14) est éventuellement composé d'une grappe de fils dont le nombre et les caractéristiques mécaniques et dimensionnelles restent à définir spécifiquement pour chaque projet. La - 8 - stabilité de ces câbles longitudinaux primaires est éventuellement assurée par un système d'ailettes en libre rotation autour de ce câble et éventuellement par des câbles transversaux secondaires (15).

Dans le cas où le nombre de ces câbles longitudinaux primaires serait supérieur ou égal à 3, il serait éventuellement mis en place des câbles transversaux maintenant un espacement qui sera à définir entre deux câbles longitudinaux à l'aide de différentes sortes de jonctions (20). Ces câbles transversaux formeront une spirale, un anneau ou une boucle autour des câbles longitudinaux (figures 4 et 15). La méthode de réalisation de filet(s) à l'aide des câbles primaires et secondaires se fait suivant la méthodologie de montage des câbles primaires longitudinaux avec les câbles secondaires transversaux décrite dans un autre brevet français, et l'accrochage entre câbles primaires et secondaires pourrait se faire à l'aide de fixations robotisées.

Les caractéristiques mécaniques et dimensionnelles des câbles transversaux, l'espacement entre deux câbles transversaux tout le long des câbles longitudinaux, et l'espacement entre deux câbles longitudinaux et le mode de fixation entre câbles longitudinaux et transversaux resteront à définir spécifiquement pour chaque projet. Les grappes de câbles longitudinaux seront ancrées sur le sol ou sur le milieu aquatique d'une planète. Le mode d'ancrage sera à définir spécifiquement pour chaque projet.

Une première structure en forme d'anneau avec deux demis « I », un « Y », un « X », à 5 ou 6 ou « n » branches incorporé serait mis en orbite stationnaire à une altitude à définir par rapport au pole Nord et/ou Sud géographique), c'est à dire juste au niveau de l'axe (18) de rotation (19) - 9 - de la planète (31). Son maintient à cette altitude se fera à l'aide de moteurs ioniques alimentés par un ou plusieurs réacteur(s) nucléaire(s) et/ou solaire et/ou avec un autre mode de propulsion chimique ou autre (8) et (10).

Certains moteurs assureront une poussée (11) permettant de compenser l'attraction gravitationnelle (2) due à la planète et d'autres moteurs assureront une poussée (9) permettant d'assurer une rotation en phase avec la rotation (19) de la planète (31).

Dans le cas d'un double « X » à titre d'exemple, ou huit branches, probablement huit satellites seraient envoyés pour un assemblage avec l'anneau aux huit extrémités des branches du double « X ». Ils tireraient chacun leurs quatre câbles longitudinaux temporaires depuis le sol ou la mer du Pôle Nord et/ou Sud géographique, c'est à dire au niveau de l'axe de rotation de la planète. Des câbles définitifs aux propriétés voulues viendront par la suite remplacer les câbles temporaires qui auront servies au lancement. Ces câbles longitudinaux temporaires seraient fixés à quatre mâts très probablement au niveau du nez de la fusée. La préparation des câbles temporaires longitudinaux au sol ou en mer est la suivante : ils seront très certainement enroulés en forme d'escargot, sur quatre plateformes mobiles disposées sur des rails : il y aurait une plateforme par câble temporaire. Chacune des quatre plateformes s'éloignerait du pas de tir au fur et à mesure que la fusée prendrait de l'altitude. Les câbles longitudinaux définitif et les câbles transversaux définitifs seront quant à eux montés par la suite à l'aide de robots. Une fois l'assemblage entièrement réalisé, les éléments utiles pour construire le canon magnétique et les - 10- vaisseaux spatiaux « grimperont » sur les câbles à l'aide de robots qui seront les ascenseurs et la structure de la station spatiale (5) grandira étape par étapes.

Application industrielle : Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à permettre les voyages dans l'espace à un moindre coût et bien plus efficacement qu'aujourd'hui.

Claims (3)

1. REVENDICATIONS1) Dispositif d'ascenseur spatial caractérisé en qu'il comporte des câbles et/ou des groupes de câbles éventuellement à ailettes avec gaz interne (14) et (15) qui aboutissent chacun à une station spatiale (5) et reliant le sol ou la mer d'une planète. Cette station spatiale est munie d'un ou de plusieurs canon(s) magnétique(s) (4) et (6) permettant d'accélérer (7) un ou plusieurs vaisseau(x) spatial (aux) (3) afin de réaliser des voyages spatiaux dans le milieu spatial (12).
2. 2) Dispositif selon la revendication 1 qui comporte de part sa motorisation la capacité d'être maintenu en orbite stationnaire au niveau d'un ou des deux pôle(s) d'une planète (31) et de rester en phase avec sa rotation (19).
3. 3) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que grâce au câbles (14) et (15) qui relient la partie appelée tation spatiale au sol ou en milieu aquatique et à l'aide de solutions de tirage et/ou de montage d'objets, il devient possible la construction et/ou l'agrandissement de cette station spatiale (5) et (figure 3) et de son canon magnétique (4) et (6) lanceur d'engin spatial (3) et également d'assembler les vaisseaux spatiaux (3).