A quoi ressemblera le premier vaisseau spatial interstellaire ?

A lire sur:  http://www.gizmodo.fr/2013/10/29/quoi-ressemblera-premier-vaisseau-spatial-interstellaire.html

Par Norédine Benazdia le 29/10/2013

C’est la question à laquelle des scientifiques, des ingénieurs et des auteurs de science-fiction ont tenté de répondre la semaine dernière à la Royal Astronomical Society de Londres. Si dans la science-fiction, les vaisseaux peuvent voyager d’un système planétaire à un autre en quelques secondes, dans la réalité, c’est beaucoup plus compliqué…
Tout d’abord, il faut savoir que les organisations qui s’intéressent au voyage interstellaire sont de plus en plus nombreuses. Selon Jim Benford, physicien et chercheur : « Il y a quelques années, il n’y avait qu’une seule organisation dans le monde qui travaillait sur les voyages interstellaires. Maintenant, il y en a cinq. »
Les pionniers
Personne ne considérait le voyage interstellaire comme possible. Pourtant, tout a changé en 1968, quand Freeman Dyson, un physicien à l’esprit original, a réfléchi aux possibilités offertes par le nucléaire. Il a ainsi imaginé une fusée qui accélèrerait grâce à une succession d’explosions nucléaires.

Dessin du vaisseau spatial à fusion nucléaire Daedalus

Puis dans les années 70, la British Interplanetary Society a mis en place le projet Daedalus (l’unique organisation qui réfléchissait aux voyages interstellaires). Ce vaisseau inhabité devait utiliser une fusée à fusion pour atteindre 12% de la vitesse de la lumière. Ainsi, atteindre l’étoile de Barnard qui se trouve à 6 années lumière de nous, ne prendrait plus que 50 ans. Ils avaient choisi cette étoile (qui n’est pas la plus proche) car à l’époque, ils pensaient que c’était celle qui avait le plus de chance d’héberger une planète dans son système.
Le problème de la distance
Pour voyager d’un système à un autre, le plus gros problème est sans aucun doute la distance. Imaginez un peu, les États-Unis ont dépensé pendant des dizaines d’années un budget colossal pour envoyer seulement 24 astronautes sur la Lune. Et d’un point de vue astronomique, la Lune, c’est la porte à côté !
Pour que vous puissiez vous représenter : imaginez que la Terre (qui a un diamètre de 12 742 km) est réduite à la taille d’un grain de sable. Posez ce grain de sable sur mon bureau à Toulouse. La Lune serait alors un grain de sable plus petit se trouvant à seulement 3 centimètres de la Terre. Le Soleil serait de la taille d’une petite balle qui se trouverait dans le couloir de l’immeuble à 12 mètres de mon bureau. Et la première étoile, Alpha du Centaure B (qui se trouve à plus de 4 années lumière) se trouverait à 3200 km de mon bureau quelque part au sud du Groenland.
Le problème de la fusée
Pour qu’une fusée puisse accomplir un tel trajet, il faut oublier les fusées chimiques comme celles que nous avons actuellement. Par exemple, Voyager 1 qui est l’objet le plus éloigné de nous et qui voyage à la vitesse de 14km/s mettrait plus de 75000 ans pour atteindre Alpha du Centaure, (s’il allait dans cette direction). Et pourtant, cette sonde a été propulsée par une fusée et a profité de l’effet de fronde gravitationnelle autour de planètes à plusieurs reprises.

Le projet Orion et son vaisseau propulsé aux explosions atomiques

Si on veut voyager vite et loin, il nous faut au moins une fusée avec un moteur nucléaire. Par exemple, la fusée Orion du Docteur Dyson mettrait 130 ans à arriver sur Alpha du Centaure. Et la fusée à fusion Daedalus mettrait moins de temps. Mais ces 2 fusées ne pourraient pas freiner. Car il faudrait qu’elles embarquent le double d’énergie pour s’arrêter. Ainsi, ces 2 vaisseaux spatiaux passeraient devant les planètes à la vitesse de l’éclair et traverseraient le système stellaire en quelques jours. Les passagers devraient alors se contenter de la vue et des données qu’ils pourraient collecter pendant le trajet.
Le problème du combustible
Même si on fabriquait des vaisseaux spatiaux qui ne peuvent pas s’arrêter, il y aurait le problème du combustible. Une fusée nucléaire pèserait au minimum 54 000 tonnes, car elles doivent transporter leur combustible. Et ce combustible a une masse qui nécessite donc plus de combustible pour accélérer la fusée. Et dans le cas de Daedalus, le combustible est de l’Hélium 3 qui n’est pas facile à se procurer, à moins d’aller le récupérer dans l’atmosphère sur Jupiter.
Une des solutions serait le vaisseau à voile. Il ne serait pas propulsé par le vent, mais par un puissant faisceau laser ou à micro-onde qui lui permettrait d’atteindre une fraction de la vitesse de la lumière. Et le vaisseau foncerait tout droit sur sa destination. L’avantage ? Pas besoin de transporter de combustible dans le vaisseau ce qui réduit considérablement son poids. Pour freiner, le vaisseau pourrait utiliser l’énergie de l’étoile cible en déployant une deuxième voile magnétique.
Le problème du coût
Avec un vaisseau interstellaire à voile, le coût est enfin abordable même s’il faut vraiment relativiser. Pour envoyer une petite sonde en dehors du système solaire en utilisant cette technologie, (pas pour l’envoyer vers une autre étoile) il faudrait utiliser autant d’électricité qu’un petit pays, et il faudrait que cette énergie soit envoyé sous la forme d’un faisceau depuis des satellites en orbite autour de la Terre. Un vaisseau interstellaire qui se déplacerait à un dixième de la vitesse de la lumière nécessiterait plus de puissance que tout ce dont notre monde moderne a besoin. Le coût estimé est astronomique, et se compte en milliers de milliards d’euros, de dollars ou de ce que vous voulez.
Optimisme naïf ?
Quand on voit tous les problèmes, on peut facilement se dire qu’il faudra des centaines voir des milliers d’années avant qu’on soit capable d’effectuer un voyage interstellaire. Il faudrait d’abord exploiter les ressources de plusieurs planètes du système solaire, assurer la sécurité des passagers.
Pour ceux que cet article vient de décourager, il faut se rappeler que l’homme est très mauvais quand il s’agit de faire des prédictions. Thomas Jefferson, le 3^e président des États-Unis, de 1801 à 1805, pensait qu’il faudrait un millier d’années pour que la frontière des Etats-Unis puisse avancer jusqu’à l’Océan Pacifique. Parfois, certaines choses aux limites du possible peuvent arriver plus vite.
Pour paraphraser Douglas Adams dans le Guide du voyageur galactique : l’espace, c’est gros. C’est tellement gros qu’il faut une sacré dose d’optimisme pour oser imaginer un vaisseau capable de s’y déplacer.

Illustration en une : Vaisseau Icarus II du film Sunshine