En 1973, la British Interplanetary Society - la première et la plus ancienne organisation dédiée exclusivement à l'exploration spatiale, au développement et au soutien de l'astronautique - a lancé un ambitieux projet de cinq ans pour trouver et créer la conception de vaisseau spatial sans pilote le plus prometteur pour les voyages interstellaires. La première des solutions proposées était "Daedalus". Ce plan paraissait encore plus ambitieux et fixait l'objectif principal de trouver des opportunités de voyages habités vers différentes étoiles dans le but d'utiliser les technologies du futur proche.
Accélération thermonucléaire
Comment atteindre la vitesse requise, accumuler une quantité d'énergie suffisante et en même temps ne pas brûler le vaisseau spatial et les personnes à bord au sol? Les tâches ne sont manifestement pas faciles. L'équipe du projet Daedalus a proposé une solution à l'utilisation de l'accélération nucléaire à court terme, qui permettrait de surmonter ces difficultés. Le système proposé fonctionnait comme ceci: à l'intérieur des champs magnétiques paraboliques situés derrière l'engin spatial, de petites explosions thermonucléaires seront produites, dont l'énergie accélérera l'engin spatial avec le plus haut niveau d'efficacité possible.
Bien sûr, pour mettre en œuvre un voyage interstellaire, vous devrez d'abord comprendre comment accélérer le vaisseau spatial à une vitesse de plus de 10000 kilomètres par seconde. Mais ce n'est qu'une partie du problème. La deuxième question est de savoir qui, dans ce cas, contrôlera le navire? La possibilité d'utiliser un système de pilotage automatique indépendant a été considérée comme une solution possible. Il a été proposé d'utiliser l'isotope hélium-3 comme combustible pour les réacteurs, qui peut être produit dans l'atmosphère de Jupiter ou directement à la surface de la Lune.
En fin de compte, le rapport final de 1978 a déclaré haut et fort que le voyage interstellaire était en effet possible, mais les ingénieurs ne se sont jamais lancés sur un prototype fonctionnel.
Néanmoins, il serait prématuré d'appeler le projet Daedalus une chimère. De nombreux rapports indiquent que les agences spatiales modernes et les universités du monde entier continuent d'étudier les idées d'utilisation de l'énergie nucléaire comme moteur des engins spatiaux, énoncées par le projet Daedalus il y a plus de 30 ans.
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Projet "Icarus"
Des membres de la British Interplanetary Society et de la Tau Zero Foundation ont lancé le projet Icarus en 2009, dont le but est d'évaluer théoriquement la faisabilité de créer un vaisseau spatial avec un moteur thermonucléaire pour les voyages interstellaires. Par la suite, les résultats des travaux peuvent se transformer en la conception d'une mission spatiale sans pilote.
Plus de 20 scientifiques et ingénieurs ont participé au projet. Leur tâche était d'essayer de concevoir un système de propulsion basé sur une réaction thermonucléaire et capable d'accélérer un navire à 10-20% de la vitesse de la lumière. En fait, "Icarus" était basé sur le projet "Daedalus", mais plus tard, "Icarus" allait devenir un projet indépendant, avec seulement un emprunt très mineur des éléments "Daedalus". Icarus devait être achevé en 2014, mais les travaux sont toujours en cours. Les organisateurs recherchent actuellement des volontaires pour le compléter.
Voile légère
La Planetary Society a lancé un projet appelé LightSail pour étudier la possibilité de développer un vaisseau spatial alimenté entièrement par l'énergie solaire et accéléré exclusivement par la lumière du soleil. Après plusieurs tentatives infructueuses du programme LightSail 1 en 2015, il était encore possible de réussir un essai de fonctionnement et de déployer la voile solaire. Une nouvelle variante de la voile solaire, LightSail 2, devrait être lancée sur l'orbite terrestre à l'aide d'une fusée SpaceX Falcon Heavy en 2018.
Le concept de l'utilisation d'une voile solaire comme système de propulsion est loin d'être nouveau. Avec la découverte des premiers photons, des astronomes comme Johannes Kepler ont commencé à rêver et à théoriser dès les années 1600 sur la possibilité de collecter l'énergie solaire et de la convertir en impulsion pour doter un autre objet d'accélération.
Les scientifiques modernes n'ont pas perdu ce désir. Prenez Stephen Hawking et son projet Breakthrough Starshot. Lors de sa récente visite en Norvège, Hawking a expliqué comment une petite sonde spatiale pouvait «voyager à cheval sur un faisceau lumineux» à environ 160 millions de kilomètres à l'heure. Bien sûr, comme tout projet ambitieux, Breakthrough Starshot devra d'abord surmonter des problèmes tout aussi ambitieux avant que tout puisse fonctionner.
Le statoréacteur interstellaire de Bassard
En 1960, le physicien américain Robert Bassard a introduit le concept d'un vaisseau spatial interstellaire capable de voyager à des vitesses incroyables. Il repose sur un système capable de capter la substance du milieu interstellaire (hydrogène et poussières) et de l'utiliser comme carburant dans le moteur thermonucléaire de l'engin spatial.
Selon les calculs de Bassard, le moteur nécessitera un apport de matière interstellaire sur une superficie de près de 10 000 kilomètres carrés pour fonctionner. Ceci, à son tour, nécessitera l'utilisation d'un collecteur électromagnétique (électrostatique ionique) d'un diamètre énorme et d'une intensité de champ extrêmement élevée. Une analyse plus approfondie a cependant montré que la masse de la substance collectée serait dans ce cas encore si faible qu'elle remettrait en question l'efficacité du système.
Fusées antimatière
Utiliser les isotopes de l'hydrogène pour alimenter une réaction nucléaire et générer la poussée nécessaire au voyage interstellaire est devenu une chimère. Les propulseurs de fusée basés sur l'antimatière ont été choisis comme une nouvelle direction de développement, où l'interaction entre la matière ordinaire et l'antimatière provoque l'annihilation des deux et crée un niveau d'énergie colossal.
Si nous imaginons la possibilité d'une libération dirigée d'une énorme quantité de cette énergie, alors l'explosion d'énergie générée, causée par l'annihilation mutuelle des atomes en collision, pourrait être utilisée comme fluide de travail pour le mouvement de l'engin spatial. Cependant, nous sommes encore loin de pouvoir réaliser de tels tests en conditions réelles.
En outre, l'utilisation d'antimatière comme carburant pour les moteurs de fusée imposera un certain nombre de restrictions: premièrement, la réaction créera un niveau incroyablement élevé de rayonnement gamma; deuxièmement, il est difficile d'obtenir une quantité suffisante d'antimatière; et troisièmement, la quantité de charge utile que vous pouvez emporter avec vous devient très limitée.
Néanmoins, l'Advanced Concept Development Institute de la NASA a investi dans des études sur la probabilité qu'un vaisseau spatial d'antimatière soit dépourvu au moins du premier problème mentionné ci-dessus. Selon les chercheurs, si nous utilisons des positrons (antiparticules d'électrons) comme élément principal de l'antimatière, alors les indices d'énergie des rayons gamma seront beaucoup plus faibles.
Une autre étude aborde le deuxième problème de la liste en utilisant ce que l'on appelle une voile d'antimatière. Le créateur de ce concept est Gerald Jackson, un ancien physicien du Fermilab. Jackson a proposé une campagne de financement Kickstarter. Il a fallu environ 200 000 dollars pour construire et tester un prototype fonctionnel. Cependant, le montant réel de la mise en œuvre et de la mise en œuvre de cette technologie exigera, bien entendu, des coûts financiers beaucoup plus élevés.
Concept de vaisseau spatial IXS ENTERPRISE
L'agence aérospatiale de la NASA a proposé sa propre version d'un vaisseau spatial de type "startrec" avec possibilité d'accélérations de distorsion en 2016. Dans les photographies présentées, vous pouvez facilement voir les détails de l'USS Enterprise du culte MCU. Le créateur du concept, Mark Rodmaker, a déclaré dans une interview au Washington Post que le but de ce travail était d'inspirer les jeunes à poursuivre une carrière d'ingénieur en vaisseau spatial.
Selon le concept de ce projet, l'entreprise IXS n'utilise pas la réaction nucléaire et l'antimatière pour se déplacer dans l'espace, mais un entraînement de distorsion. Les grandes structures en forme d'anneau autour du navire créent une «bulle de chaîne» qui réduit la quantité d'énergie requise pour faire fonctionner l'entraînement de chaîne.
Nikolay Khizhnyak
