Bien que les étoiles soient très éloignées de nous, l'idée de voler vers elles est l'une des plus fascinantes de l'histoire de l'humanité. Jusqu'à présent, cela ne reste qu'une idée, mais l'intérêt ne retombe pas, et chaque année de nouveaux projets ambitieux de construction de vaisseaux spatiaux apparaissent. De plus, certains d'entre eux pourraient bien être mis en œuvre dans un proche avenir.
NAVIRES DE GÉNÉRATION
Au milieu du XXe siècle, les écrivains de science-fiction sur les pages de leurs romans se sont engagés avec beaucoup d'enthousiasme dans l'exploration active de la Galaxie: le soi-disant «opéra spatial» est entré à la mode, dans lequel la fiabilité scientifique et technique n'a pas d'importance, ce qui a permis à l'imagination de se révéler pleinement. Cependant, même alors, il y avait des écrivains qui pensaient que voler vers les étoiles est une entreprise plutôt laborieuse, dangereuse, mais surtout très longue, et le vol lui-même peut prendre des centaines d'années. En conséquence, le concept de "navire des générations" est apparu - c'est-à-dire une ville-vaisseau spatial, dans laquelle l'équipage comprend non seulement des astronautes adultes, mais aussi leurs enfants et petits-enfants, qui doivent accomplir une mission à long terme. D'ailleurs, notre compatriote, l'écrivain soviétique Vivian Itin, a été le premier à exprimer le concept de "navire des générations" dans son récit "Le Pays de Gonguri", publié en 1922.
Au début des années 1960, une certaine euphorie régnait dans la communauté scientifique en raison des réalisations spectaculaires de l'astronautique habité. Divers projets de vaisseaux spatiaux ont été discutés dans des revues de masse, dans des monographies sérieuses et lors de conférences internationales. Le plus populaire à cette époque était l'idée de fusées à photons (quantiques), qui pourraient théoriquement développer des vitesses subluminales et, en raison d'effets relativistes, atteindre les étoiles dans un temps relativement court pour l'équipage. Le problème était que la source de poussée des fusées photoniques était l'annihilation de la matière avec de l'antimatière, et cette dernière exigeait des dizaines de milliers de tonnes. De nombreux inventeurs et écrivains de science-fiction se sont appuyés sur l'apparition imminente de la technologie de synthèse de l'antimatière, mais il n'y a toujours pas de percées significatives dans ce domaine.et la quantité d'antimatière obtenue n'est pas mesurée en grammes, mais en atomes individuels.
Plus tard, d'autres idées originales sont apparues: par exemple, dans le cadre des projets Orion et Daedalus, il a été proposé de construire des vaisseaux qui seraient accélérés par une série d'explosions atomiques. La voile solaire et le statoréacteur de Bassard ont été considérés comme un moyen d'atteindre des vitesses relativistes. Malheureusement, toutes ces options sont très coûteuses et ne peuvent pas fournir une solution rapide au problème principal - le vol vers l'étoile la plus proche et le retour pendant la durée de vie d'une génération. Ainsi, au début des années 80, la discussion sur les options habitées s'est "figée", et des projets de sondes de recherche lumineuses plus faciles à accélérer et qui ne nécessitent pas un système d'alimentation volumineux sont apparus.
STAR SHOT
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En 1985, le physicien américain Robert Forward a proposé un design conceptuel pour la sonde Starwisp, qui implique la création de la voile à mailles la plus fine pesant seulement 20 grammes, accélérée par un faisceau de micro-ondes à faisceau étroit de 10 Gigawatts provenant d'un satellite proche de la Terre. À 115 g, la voile de filet atteindra 20% de la vitesse de la lumière pendant une semaine. Aux nœuds du réseau, Forward allait placer des microcircuits avec une logique élémentaire et une sensibilité à la lumière. Au moment où la sonde arrive dans le système de l'étoile la plus proche de nous, Alpha du Centaure, à l'avance, l'émetteur en orbite proche de la Terre se rallumera et «inondera» le monde extraterrestre d'un flux d'énergie micro-ondes. En utilisant les cellules en treillis métallique comme antennes réceptrices, les puces de la sonde collecteront cette énergie et la sonde effectuera les recherches nécessaires. Ensuite, les cellules des cellules réceptrices se transforment en antennes de transmission, et les informations reçues vont à la Terre.
L'idée de Robert Forward à cette époque n'a pas suscité beaucoup d'intérêt et a longtemps été oubliée. Aujourd'hui, le célèbre astrophysicien Stephen Hawking et le millionnaire russe Yuri Milner tentent de le faire revivre à un nouveau niveau technique. Le 12 avril, le jour du 55e anniversaire du premier vol spatial habité par Yuri Gagarine, ils ont fait une présentation du projet Starshot. Selon le concept qu'ils ont proposé, un essaim de véhicules microscopiques (StarChips) pesant plusieurs grammes, dont chacun sera équipé de la voile réfléchissante la plus légère, partira en vol pour Alpha Centauri. L'essaim sera dispersé par un énorme laser au sol de 100 gigawatts construit dans une région de haute montagne pour réduire le réchauffement éventuel de l'atmosphère. Comme dans le projet Forward, l'essaim devrait être accéléré à 20% de la vitesse de la lumière. En survolant le système Alpha Centauri, des microsondes photographieront en détail les planètes qui s'y trouvent et transmettront des données à la Terre. Les sponsors de "Star Shot", rejoints par le créateur du réseau social Facebook Mark Zuckerberg, allouent 100 millions de dollars pour élaborer les aspects techniques de la mission.
PROBLÈMES ROY
Il ne faut pas penser que les auteurs de Star Shot ne comprennent pas la complexité des tâches formulées. Par exemple, pour un fonctionnement normal, l'appareil microscopique StarChip doit être capable de naviguer dans l'espace, de prendre des photos d'objets sélectionnés, d'être protégé de la destruction par des particules cosmiques et d'avoir sa propre source d'énergie. Une telle technique n'existe pas encore, ou plutôt, elle existe, mais elle a une taille et une masse solides, mesurées en kilogrammes et non en grammes. Néanmoins, des solutions distinctes pour réduire la masse des sondes sont actuellement proposées: pour le système d'orientation, les auteurs du projet vont utiliser des moteurs photoniques à faible poussée; comme source d'énergie - désintégration des radio-isotopes ou échauffement de la surface des sondes en cas de collision avec de la poussière interstellaire; en tant que caméras de télévision - dispositifs spéciaux à semi-conducteurs ne nécessitant pas de miroirslentilles et autres pièces mobiles.
Le système laser, qui accélérera l'essaim de StarChip sur son chemin vers les étoiles, soulève également de grandes questions. Le prix des amplificateurs laser baisse à mesure qu'ils sont améliorés et que la production de masse augmente, mais dans tous les cas, la construction de l'installation nécessitera non pas des millions, mais des dizaines de milliards de dollars. De plus, 100 gigawatts d'énergie, c'est quatre fois plus que ce que fournissent aujourd'hui toutes nos centrales nucléaires en Russie. Bien que le public ait accepté avec grand intérêt la présentation de Hawking et Milner (après tout, on parle de millions de dollars!), Les scientifiques étaient sceptiques quant à l'idée. En particulier, le physicien russe Boris Evgenievich Stern a soumis le projet à des critiques péjoratives. Dans son article "Two in Physics", il indique que sous l'influence d'un faisceau laser d'une puissance aussi élevée, la température de la voile va monter à 30 000 K,ce qui conduira à son évaporation instantanée. De plus, écrit Stern, si l'installation laser est située sur Terre, même dans une région de haute montagne, il ne sera pas possible de focaliser son faisceau sur une surface réfléchissante de plusieurs mètres de taille en raison de la distorsion introduite par l'atmosphère. Pour une raison quelconque, les auteurs du projet ont oublié que l'essaim de sondes passera à côté d'une étoile extraterrestre, de sorte que les faibles flux de données transmis par le microscopique StarChip seront «obstrués» par son «bruit». S'il s'avère qu'il s'agit de construire un récepteur capable de séparer un si petit signal sur fond de "bruit", alors il ne sert à rien de lancer des sondes: il peut lui-même être un excellent outil pour étudier les systèmes planétaires les plus proches.focaliser son faisceau sur une surface réfléchissante de plusieurs mètres ne fonctionnera pas en raison de la distorsion introduite par l'atmosphère. Pour une raison quelconque, les auteurs du projet ont oublié que l'essaim de sondes passera à côté d'une étoile extraterrestre, de sorte que les faibles flux de données transmis par le microscopique StarChip seront «obstrués» par son «bruit». S'il s'avère qu'il s'agit de construire un récepteur capable de séparer un si petit signal sur fond de "bruit", alors il ne sert à rien de lancer des sondes: il peut lui-même être un excellent outil pour étudier les systèmes planétaires les plus proches.focaliser son faisceau sur une surface réfléchissante de plusieurs mètres ne fonctionnera pas en raison de la distorsion introduite par l'atmosphère. Pour une raison quelconque, les auteurs du projet ont oublié que l'essaim de sondes passera à côté d'une étoile extraterrestre, de sorte que les faibles flux de données transmis par le microscopique StarChip seront «obstrués» par son «bruit». S'il s'avère qu'il s'agit de construire un récepteur capable de séparer un si petit signal sur fond de "bruit", alors il ne sert à rien de lancer des sondes: il peut lui-même être un excellent outil pour étudier les systèmes planétaires les plus proches. S'il s'avère qu'il s'agit de construire un récepteur capable de séparer un si petit signal sur fond de "bruit", alors il ne sert à rien de lancer des sondes: il peut lui-même être un excellent outil pour étudier les systèmes planétaires les plus proches. S'il s'avère qu'il s'agit de construire un récepteur capable de séparer un si petit signal sur fond de "bruit", alors il ne sert à rien de lancer des sondes: il peut lui-même être un excellent outil pour étudier les systèmes planétaires les plus proches.
Peut-être que les sceptiques ont raison, et le projet Star Shot n'est qu'une campagne de relations publiques conçue pour éveiller l'intérêt pour le sujet. Cependant, une autre option est tout à fait probable: au cours de la résolution de problèmes techniques complexes associés au projet, les scientifiques pourront trouver un moyen de créer une véritable sonde interstellaire, qui fera un long voyage au cours de notre vie.
Anton Pervushin