Les astronomes allemands ont parlé de la possibilité de voler vers Alpha du Centaure, l'étoile la plus proche de nous, en seulement 140 ans et de revenir à peu près au même moment en utilisant une voile légère géante avec une aire de deux pyramides de Khéops, selon un article publié dans l'Astrophysical Journal.
«Cette voile peut être fabriquée à partir de graphène - un film de carbone extrêmement fin, léger et pourtant très résistant. Il n’a pas encore été réalisé et recouvert d’un matériau réfléchissant, mais bon nombre des plus grandes réalisations de l’histoire de l’humanité ont été rendues possibles en surmontant des obstacles insurmontables. Dans un proche avenir, nous pourrions entrer dans une ère où l'humanité quittera son système stellaire et commencera à étudier les exoplanètes à l'aide de telles sondes », a déclaré René Heller de l'Institut pour l'étude du système solaire à Göttingen, en Allemagne.
Cape d'étoile contre écharpe d'étoile
En avril 2016, le célèbre cosmologiste britannique Stephen Hawking et le milliardaire russe Yuri Milner ont parlé de leur prochaine initiative «spatiale» dans la série Breakthrough Initiatives - Breakthrough Starshot. Dans ce cadre, l'oligarque a alloué 100 millions de dollars pour créer un vaisseau spatial basé sur une idée soulignée par des physiciens californiens dirigés par Philip Lubin l'année dernière.
Son essence est d'envoyer non pas des vaisseaux spatiaux classiques sur des planètes lointaines, mais des structures extrêmement légères et plates en matériau réfléchissant, qui seront accélérées à des vitesses proches de la lumière à l'aide d'un puissant laser orbital.
Un tel «voilier» interstellaire, selon les calculs des physiciens américains, pourra atteindre Alpha du Centaure dans 20 ans, et volera entre Mars et Terre en seulement trois jours sans charge utile et en un mois avec une charge de 10 tonnes. Le principal problème dans les deux cas sera la décélération de la sonde - alors que l'équipe qui l'a inventée n'a aucune idée sur la façon de sécuriser l'arrêt du laser "voilier".
Pour cette raison, les participants au projet Breakthrough Starshot prévoient de mener cette mission de manière similaire à l'approche de la sonde New Horizons avec Pluton: une flotte de «voiliers» étoiles microscopiques lancés par des lasers survolera simplement Alpha Centauri et tentera d'envoyer ses photographies sur Terre.
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Alternative allemande
Deux astronomes allemands célèbres, Heller et Michael Hippke, offrent une option de voyage alternative à Alpha Centauri, qui prendra plus de temps, mais enverra 10 fois plus de fret, entrera en orbite dans ce système à trois étoiles et, si vous le souhaitez, retournez sur Terre.
La clé de cette tâche est une voile solaire géante d'une superficie d'environ 100 000 mètres carrés, faite d'un matériau ultra-léger - graphène, fibres de nanotubes ou autres substances «plates». Selon les calculs d'Hippke et Heller, une structure similaire, équivalente en superficie à deux pyramides de Khéops ou à une dizaine de stades de football, peut accélérer une microsonde pesant 10 grammes à une vitesse d'environ 20% de la vitesse de la lumière.
Une telle voile pourrait atteindre Alpha Centauri dans environ 90 ans, se rapprochant d'Alpha Centauri A, la plus grande étoile du système, à une distance d'environ 4,4 millions de kilomètres. À ce moment, comme l'expliquent les scientifiques, la sonde doit réduire sa vitesse de déplacement à 4,6% de la vitesse de la lumière, sinon elle volera devant l'étoile et ne pourra pas utiliser son attraction et sa lumière pour ralentir son mouvement et se tourner vers les deux autres habitants du système.
Comment mettre en œuvre une telle inhibition? Pour ce faire, il vous suffit de tourner la voile solaire de manière à ce qu'elle ne soit pas pressée par la lumière du Soleil, mais de l'Alpha Centauri. Une fois la manœuvre terminée, les scientifiques prévoient de déployer la voile et d'utiliser la lumière d'Alpha Centauri B pour se rendre à Proxima b, une planète proche de Proxima Centauri. Ce processus, selon les calculs des scientifiques, prendra environ 46 ans de plus, et 140 ans après le lancement depuis la Terre, la sonde entrera sur l'orbite de la planète.
La question principale de l'espace
Pourquoi tout cela est-il nécessaire, étant donné les temps de trajet extrêmement longs de ces «voiliers»? Comme le note Hippke, en fait, de telles périodes de mission ne sont pas quelque chose de particulièrement long et atypique pour l'astronautique terrestre - par exemple, les sondes Voyager au total n'ont passé dans l'espace que la moitié du temps de cette expédition à Alpha Centauri.
Contrairement à Breakthrough Starshot, ces sondes de 10 grammes contiendront beaucoup plus d'instruments scientifiques et auront beaucoup plus de chances de succès qu'un essaim de nanosondes lancées au laser, a-t-il déclaré. Par conséquent, les scientifiques allemands proposent de considérer leur projet comme un repli ou un «complément» à la mission de Hawking et Milner, s'il échoue ou, au contraire, donne des résultats extrêmement intéressants.
Aujourd'hui, Hippke et Heller, selon l'Université de Porto Rico à Arecibo, négocient avec des représentants de Breakthrough Starshot au sujet de l'intégration possible de leur projet dans les plans à long terme de la Fondation Milner. Comme alternative, ils proposent d'accélérer les nanosondes Breakthrough Starshot en utilisant le Soleil, en les lançant dans l'espace à une courte distance de l'étoile, plutôt que d'utiliser un laser coûteux et potentiellement dangereux pour les sondes laser phasées.
