Les vaisseaux intergalactiques possibles ou pas ?
Cette semaine nous restons dans les avancées scientifiques dans le domaine de la science-fiction ou à sa limite. Nous avons vu précédemment qu’il y a potentiellement beaucoup de planètes cool pour aller vivre dessus.
Puis ensuite nous nous sommes aperçus que pour y aller, il faudrait s’approcher de la vitesse de la lumière avec tous les inconvénients (super cool pour une histoire, mais problématique dans la vraie vie). La question cette semaine c’est est-ce possible selon nos connaissances actuelles de construire un tel vaisseau et lequel choisir ?
Est-il possible de s’approcher de la vitesse de la lumière ?
En théorie oui, mais s’il est possible d’atteindre la vitesse de la lumière, l’accélération d’un vaisseau serait limitée par ses occupants à l’équivalent de la gravité terrestre. Sur la durée d’accélération plus serait difficile, soit 10 m/s2. Sur ce principe le vaisseau serait en accélération constante sur la moitié du trajet, de cette façon le vaisseau approchera la vitesse de la lumière. Mais étant donné qu’il n’y a pas de frottement dans l’espace, il faudrait aussi freiner le vaisseau avant son arrivée. Donc à mi-parcours il faudrait retourner le vaisseau et freiner jusqu’à l’arrivée. Il faut avoir du carburant pour tout le voyage pour atteindre cette vitesse et pour se ralentir.
Une fusée emporte pour l’instant avec elle ses moteurs et son carburant. L’équipage et la fusée doivent être autosuffisants pour tout le voyage, car personne ne pourra venir les aider une fois parti.
Mais avons-nous assez d’énergie pour ça ?
Selon Marc G. Millis, l’ancien directeur du Nasa’s Breakthrough Propulsion Physics Project, il estime que nous pourrons avoir les capacités énergétiques nécessaires que vers 2200.
Une fusée comment ça marche ?
Pour l’instant le fait que la fusée avance est dû à l’éjection de gaz chaud. La vitesse maximale que peut atteindre une fusée dépend de trois paramètres, la vitesse d’éjection des gaz et la masse de la fusée avec et sans carburant.
Quels types de vaisseaux avons-nous sous la main ?
Fusée combustion chimique
Les fusées actuelles utilisent des réactions chimiques pour chauffer les gaz. Le problème de cette technique c’est que l’on atteint au maximum une dizaine de km/s. Par rapport au 300 000 km/s de la lumière, on est loin.
Fusée fission nucléaire complète
Les fusées à propulsion nucléaire ont déjà été développées, mais elles n’ont encore jamais volé. Dans ce cas un réacteur nucléaire chauffe les gaz d’éjection. Il y a encore des progrès techniques à faire, mais la vitesse maximale de ce type de fusée est estimée à 200 km/s. Ce qui n’est toujours pas suffisant pour partir dans les étoiles.
Fusée fusion nucléaire complète
À ce niveau-là, on passe dans le domaine de la recherche et du possible. Il faudrait déjà arriver à maîtriser la fusion thermonucléaire, ce qui est possible dans quelques dizaines d’années. Les estimations de la vitesse d’un tel engin seraient de 30 000 km/s, soit 10 % de la vitesse de la lumière, ce qui est mieux, mais pas encore assez
Fusée propulsion nucléaire pulsée
Une autre idée proposée après guerre est d’utiliser des bombes nucléaires pour propulser la fusée. Ce type de vaisseau a été sérieusement envisagé dans les années 60, le principe est de faire exploser les bombes derrière la fusée et de se servir des explosions comme propulsion.
La vitesse a été estimée à 20 000 km/s mais la masse de bombes à amener avec soi est phénoménale et le risque de radiation est à prendre en compte.
Fusée à l’antimatière
L’antimatière pourrait être une source d’énergie parfaite pour s’approcher assez de la vitesse de la lumière. Pour ça par contre il faut commencer par arriver à créer de l’antimatière, ce qui consomme énormément d’énergie. Et ensuite de stocker cette antimatière qui par définition explose au contact de la matière. En plus, la quantité à amener reste problématique.
Et si l’on utilisait un autre système où l’on n’a pas besoin d’amener tout son carburant avec soi ? C’est possible ?
Le voilier spatial
Il y a le voilier spatial, le principe est d’utiliser la pression de la lumière sur une immense voile. Pour que cela marche, il faudrait que l’on ait un dispositif dans l’espace qui pointerait en permanence un faisceau lumineux sur la voile de la fusée. La taille de la voile serait gigantesque, mais c’est un principe séduisant. La vitesse possible avec un tel vaisseau permettrait de s’approcher de la vitesse de la lumière. Cependant il faut une équipe au point de départ qui envoie la lumière pendant toute la durée du voyage.
Statoréacteur de Bussard
Une autre théorie très intéressante est de construire un vaisseau qui puisse prendre son carburant dans l’espace en collectant les quelques particules s’y trouvant. Cela s’appelle un statoréacteur de Bussard, du nom de son inventeur. Il utiliserait un réacteur de fusion thermonucléaire et un collecteur de protons interstellaire comme un grand cône à l’avant de la fusée. La taille du collecteur serait lui aussi énorme, mais une fois la fusée démarrée il n’y a plus besoin de carburant. Selon les estimations de Bussard, on pourrait s’approcher de la vitesse de la lumière.
Pour visiter les étoiles, nous avons donc trois solutions pour l’instant, toutes à l’état de théorie, mais nous pouvons espérer que d’ici un siècle, cela soit techniquement possible et que l’on puisse passer de la science-fiction la réalité.
Et vous quel vaisseau choisiriez-vous ?
