Une fontaine spatiale est une structure active hypothétique qui utiliserait l’élan d’un flux de projectiles pour maintenir une structure en l’air. Parce qu’une fontaine spatiale devrait mesurer des centaines ou des milliers de kilomètres de hauteur, on l’appelle une mégastructure, et le coût de sa construction serait prohibitif pour les deux prochaines décennies au moins.
Contrairement à un ascenseur spatial, qui utilise la résistance à la traction pour rester en l’air, les moyens de suspension d’une fontaine spatiale seraient les mêmes moyens qu’utiliserait un hypothétique frisbee bombardé par un jet d’eau provenant d’un tuyau. Pour une fontaine spatiale, le jet de projectile devrait être enfermé dans un vide pour éviter une perte de puissance massive. Le vide serait contenu par un tube qui utilise la lévitation magnétique pour rester dégagé du flux de projectile. Pour cette raison, l’une des seules études sérieuses sur une fontaine spatiale utilise un ruban de fer continu et segmenté de seulement 2 pouces (5 cm) de diamètre comme jet de projectile.
Malgré l’investissement énergétique initial requis pour lancer le flux de projectiles, la fontaine spatiale est finalement plus prometteuse que l’ascenseur spatial car sa hauteur ne serait pas limitée par la résistance à la traction du matériau. Des matériaux exotiques tels que des nanotubes de carbone ne seraient pas nécessaires pour maintenir la tour en l’air – des matériaux conventionnels seraient suffisants.
Une fontaine spatiale a été alternativement envisagée comme une énorme boucle ou comme une seule tour avec deux chemins pour les granulés entrants et sortants. Dans une tour, les pastilles seraient ralenties lorsqu’elles atteignaient le sommet par des dispositifs de traînée électromagnétiques qui récupéraient l’énergie des objets accélérés. Ensuite, ils reviendraient à la surface de la Terre par gravité, où une partie de leur élan serait à nouveau récoltée. L’énergie gagnée grâce à ce processus serait ensuite utilisée pour alimenter un moteur de masse qui lance à nouveau les pastilles dans l’espace, où elles transfèrent de l’élan à une plate-forme flottante et reprennent le processus.
La méthode de construction varierait également de l’ascenseur spatial. Au lieu d’être construite à partir de l’espace vers le bas, la tour serait construite progressivement à partir du sol. Pour une boucle, un tube creux extrêmement long commencerait au repos à la surface de la Terre. Ensuite, le flux de projectiles commencerait lentement, les pastilles étant introduites dans le tube avec une légère inclinaison vers le haut, faisant monter le tube lentement mais sûrement de la surface de la Terre. Finalement, le sommet de la boucle atteindrait l’espace. Pour une tour, une boucle fermée serait également utilisée, mais les flux sortants et entrants seraient situés côte à côte.
L’alimentation électrique et les flux de projectiles de toute fontaine spatiale devraient être redondants. Si la boucle se rompait et que les projectiles étaient libérés, une catastrophe massive pourrait s’ensuivre. Une boucle de fontaine spatiale tombant vers le sol à des vitesses de rentrée serait similaire à fouetter la Terre avec un énorme fléau.