Didier de Plaige

L’avenir de l’exploration spatiale ?

décembre 1st, 2009 Posted in Décembre 2009

Tom Chivers pour The Telegraph s'est efforcé de rendre plus digeste un long article technique du New Scientist : "Des vaisseaux propulsés par un trou noir, ou par la matière sombre ?"

"Des physiciens de deux universités américaines proposent des solutions radicales pour explorer la galaxie.

Actuellement, l'engin le plus rapide est Voyager 1, qui se déplace à 17km/s et vient de quitter le système solaire. Cependant, à cette vitesse qui nous parait impressionnante, le voyage vers notre plus proche objectif, Proxima du Centaure, à 4.2 années-lumière, durerait quand même 74.000 ans.

La propulsion chimique doit être écartée, car ce type de moteur ne convertissent que 0.000000001% de la masse disponible en énergie. Ca supposerait d'embarquer des milliards de tonnes de carburant pour atteindre la vitesse requise. Les réacteurs à fusion nucléaire ont une efficacité inférieure à 1%.

Black hole propulsion

Les voiles solaires ne permettent pas une accélération suffisante, et la propulsion à antimatière présente des difficultés insurmontables (il en faudrait 1.000 tonnes pour qu'un vaisseau puisse atteindre l'étoile Gliese 581c en 60 ans).

C'est alors que Jia Liu, un physicien de l'université de New-York, a proposé d'utiliser un propulseur à matière sombre, tandis que deux mathématiciens de l'université du Kansas, Louis Crane et Shawn Westmoreland, ont suggéré de recourir à un trou noir artificiel.

Selon le New Scientist, de tels dispositifs cadrent avec nos connaissances actuelles en physique.

Trou noir

L'idée d'utiliser un trou noir supposerait de construire un vaisseau équipé d'un immense réflecteur parabolique. Un minuscule trou noir (d'environ 1 million de tonnes) serait créé par un laser gamma au point focal. L'énergie nécessaire pourrait être obtenue par un panneau solaire de 370km2, placé en orbite à 1 million de kms de la surface du soleil.

La "radiation Hawking" produite par le trou noir, à mesure qu'il convertit sa masse en énergie (ou "s'évapore") pourrait propulser l'engin en quelques décennies à une vitesse proche de celle de la lumière.

En outre, lorsqu'on se déplace à cette vitesse, l'écoulement du temps se ralentit pour les passagers; ils vieillissent moins vite que ceux restés sur Terre.

Louis Crane explique qu'il serait possible d'atteindre la galaxie d'Andromède, située à 2.5 millions d'années-lumière, en une durée de vie humaine.

L'idée de Jia Liu est davantage une spéculation, s'appuyant sur l'une des théories qui concernent la matière sombre. Mais elle permet de se libérer du problème des carburants embarqués.

Liu propose la construction d'un vaisseau disposant à l'avant d'un vaste attracteur, qui pourrait récupérer les particules de matière sombre. La théorie permet de penser que ces particules soient des "neutralinos", qui ont la particularité de s'annihiler mutuellement lorsqu'ils sont en contact. Il faudrait alors les contraindre à s'accumuler dans un réservoir à l'arrière de l'engin, et de les utiliser comme mode de propulsion.

Trou noir

Plus le vaisseau parcourt de distance, plus il accumule de neutralinos, ce qui lui permet d'augmenter encore sa vitesse. Si ses calculs sont justes, Jia Liu pense que l'engin pourrait atteindre une vitesse proche de celle de la lumière en seulement quelques jours.

Shawn Westmoreland

Cependant, même s'l se confirmait que la matière sombre est composée de neutralinos, il demeure quelques problèmes.

Tout d'abord, il faudrait pouvoir se situer dans une zone où la matière sombre est abondante, et à l'heure actuelle nous ne connaissons pas d'autre ressource que celle située à 26.000 années-lumière, vers le centre de la Voie Lactée.

Ensuite, les neutralinos interagissent très peu avec la matière connue. Il faudrait concevoir un matériau approprié pour servir de "réservoir". Louis Crane et et Shawn Westmoreland le reconnaissent : "c'est le talon d'Achille de cette solution." - Source

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