La célébration des 50 ans de l'alunissage remet l'exploration spatiale au centre de l'attention. Au cours de la prochaine décennie, nous voulons retourner plusieurs fois sur la Lune, et dans les années 2030, un bond pour l'humanité encore plus massif suivra. avec une mission habitée sur notre planète voisine Mars.
Mais puisque l'on sait que l'univers regorge d'exoplanètes, le rêve ultime reste d'envoyer un vaisseau spatial dans un autre système solaire. Pourtant, Michel Mayor, tout nouveau prix Nobel de physique pour sa découverte de la première exoplanète autour d'une étoile "normale", ne voit pas cela se produire tout de suite.
Après tout, les distances dans l'espace sont si grandes qu'un vaisseau spatial doit atteindre des vitesses proches de la vitesse de la lumière pour atteindre un corps céleste en dehors du système solaire dans un délai raisonnable. Prenez notre étoile la plus proche, Proxima Centauri, par exemple. Elle est située à 4,25 années-lumière. Grâce à notre technologie de fusée actuelle, vous pouvez facilement être sur la route pendant 80 000 ans avant d'atteindre votre destination. Pour voyager plus vite, vous avez besoin de plus de carburant. Mais cela rend le vaisseau spatial plus lourd, donc vous avez besoin de plus d'énergie, donc de carburant, pour l'accélérer.
A moins que nous n'arrivions à une technologie complètement différente. C'est exactement ce que Breakthrough Starshot vise à. Créé par le riche homme d'affaires Yuri Milner, le cosmologiste Stephen Hawking, décédé depuis, et l'omniprésent PDG de Facebook, Mark Zuckerberg, ce projet vise à utiliser des faisceaux laser comme moteur. La source d'énergie n'a alors plus à voyager comme ballast, car vous pourriez placer toute une armée de canons laser à la surface de la terre, à partir desquels tirer des photons sur les voiles des sondes spatiales.
Ces sondes spatiales elles-mêmes seraient minuscules et aussi légères qu'une plume. Ils se composent essentiellement d'une puce et d'une voile. La puce contient les composants électroniques, tels qu'une caméra, une radio, une antenne, un ordinateur et un système de contrôle.
Lorsque la technologie des voiles légères est pleinement développée, Breakthrough Starshot dat on peut faire voyager un gréement de lightsurf à 20% de la vitesse de la lumière. Après un voyage dans l'espace d'environ 20 ans – comparable aux 80 000 ans avec la technologie actuelle des fusées – le nanosonde peut prendre des photos des planètes autour de l'étoile double Proxima Centauri. Un bon 4 ans plus tard nous recevons les images sur nos écrans.
Voilà pour le but ultime de ce projet ambitieux, mais dans quelle mesure sa mise en œuvre est-elle réaliste ? La bonne nouvelle est que la première étape a déjà été franchie. Après un vol d'essai réussi avec LightSail 1 en 2015, est devenu LightSail 2 lancé le 25 juin 2019 avec un Falcon Heavy fusée de l'écurie SpaceX d'Elon Musk. Complètement dans les délais, le LightSail 2 compact 7 jours plus tard, un deuxième engin spatial, le Prox-1, contacte le centre de contrôle le 2 juillet. Trois semaines plus tard, le 23 juillet, la voile légère de 32 mètres carrés s'est ouverte.
Dans cette première étape, l'engin ne vole pas encore sur la lumière laser, mais sur les rayons du soleil. Le LightSail 2 tourne autour de la terre et doit constamment ajuster la voile pour permettre aux particules lumineuses du soleil de s'y fracasser. Ces photons permettent également de changer d'orbite. Jusqu'à présent LightSail 2 répondu à toutes les attentes, faisant de la mission un succès. La voile d'ombrage peut probablement être admirée pendant un an, jusqu'en août 2020.
Et puis ça commence vraiment. Le succès à l'étape 1 ne garantit bien sûr pas le succès aux étapes suivantes. En effet, il reste encore quelques obstacles à surmonter. En premier lieu, c'est tout un travail de déterminer très précisément le parcours. Après tout, le grand avantage de garder l'entraînement à la surface de la terre a un inconvénient important :vous ne pouvez plus faire de réglages en cours de route. Les canons laser fournissent la poussée initiale, après quoi le nano-rig continue en ligne droite. La distance jusqu'à Proxima Centauri est si immense (en kilomètres, un nombre à 14 chiffres) que le moindre écart au départ vous fera irrémédiablement dévier de votre route. Pour compenser cela, Breakthrough Starshot lancer tout un essaim de nanovaisseaux spatiaux dans l'espace.
Les défis technologiques sont également nombreux. Pouvez-vous donner aux minuscules puces suffisamment de puissance et d'ouverture pour envoyer des signaux au sol ? Pouvez-vous gréer les canons laser au sol avec suffisamment de puissance pour mettre les nanoécrous à niveau ? Quant à la dernière question, vous auriez besoin d'environ 100 gigawatts au total. L'armée américaine envisage actuellement de construire un laser d'une puissance de 100 kilowatts. Si cela fonctionne, il vous faudrait donc 1 million pour arriver à 100 gigawatts. En plus du défi technologique, il s'accompagne également d'un prix élevé :ce laser de 100 kilowatts coûterait 140 millions de dollars. Il faudrait alors multiplier ce montant par 1 million…
D'un autre côté, il n'y a pas de showstopper immédiat Dans l'histoire. Il faudra du temps pour éliminer tous les obstacles, mais d'ici quelques décennies, selon les personnes concernées, cela devrait être possible. Si vous ajoutez 25 ans pour prendre les photos et les renvoyer sur Terre, vous devriez pouvoir vous attendre à une vue rapprochée d'un autre système solaire dans 50 ans environ.
Mais cela vaudra la peine d'attendre :l'exoplanète Proxima Centauri b est située dans la zone habitable autour de notre étoile voisine et peut donc contenir de l'eau…
