Les moyens de propulsion

Les Johnson, un physicien au bureau des concepts avancés de la NASA, pense que des ingénieurs peuvent approcher le défi de traverser la galaxie de la même façon que les extraterrestres. Johnson, en tant que médecin, doit faire des hypothèses sur le fonctionnement de l'univers. Cela fonctionne dans son laboratoire, au-dessus de la rue, dans la ville, mais cela doit également fonctionner ailleurs, sur une planète ou à l’autre bout de la galaxie. Lorsque qu'on commence à penser à cela et à l'exigence qu'il faut voyager entre les étoiles, on doit penser grand. On doit pensez plus grand que la fusée Saturn V qui a transporté des personnes sur la lune. La fusée Saturn V à propulsion liquide est toujours la fusée la plus puissante du monde. Elle a permis aux astronautes de les transporter sur 618 000 kilomètres vers la lune en quatre jours. Mais pour les aliens qui se rendent sur terre, même de Proxima du Centaure, l'étoile la plus proche de notre système solaire, cela signifie un voyage de 40 milliards de kilomètres. Pour parcourir cette distance, les moteurs devraient produire des millions de tonnes de poussée en utilisant la propulsion chimique. Si nous essayons d'aller vers les étoiles, les distances sont tout simplement énormes. Avec une fusée chimique comme celle-ci, cela prendrait 73 000 ans.

Pour faire face à des milliers d'années de voyage dans le cockpit, Johnson pense que les extraterrestres pourraient envisager d'utiliser un système de carburant plus explosif. Vous connaissez Saturn V, mais à la place imaginez une cuisinière, quelque chose qui est vraiment grand avec de grandes plaques sous pression sous celle-ci, et au lieu de roche chimique, vous explosez des petites bombes d'hydrogène. Et quand la bombe explose, cela le démarre et il commence à se déplacer. Il devient de plus en plus rapide. Et si vous accélérez pendant des heures, vous pourriez traverser l'espace dans ce véhicule spatial vers une autre étoile en quelques siècles au lieu de 73 000 ans.

La propulsion à hydrogène serait rapide mais dangereuse, donc Johnson pense que des aliens avancés pourront développer quelque chose de plus en plus rapide et de plus sûr en utilisant de l'énergie alternative. La technologie favorite de Johnson est appelée une voile solaire. Qu'est-ce qu'une voile solaire ? C'est un système de propulsion qui réfléchit la lumière pour obtenir la propulsion. Vous ne pouvez pas vraiment le sentir ici sur le sol, mais le soleil, comme la lumière réfléchie de vous, vous pousse. Elle exerce une force. Si vous arrivez dans l'espace, cette force peut être importante.

Un prototype de cette voile solaire à été développé pour des applications pratiques dans l'espace. C'est un réflecteur très mince et léger. Maintenant, imaginez quelque chose qui soit cela mais diminué drastiquement ; quelque chose de la taille de la France avec l’épaisseur d’un cheveux humain. Si celle-ci était déployée dans l'espace ou par quelqu'un d'autre, elle pourrait être utilisée pour obtenir une très grande quantité de lumière pour un voyage très rapide.

Cette technologie n'a pas besoin de nombreuses percées fondamentales en physique. C’est plus un défi en ingénierie. Nous ne savons pas construire quelque chose qui soit de la taille de la France aujourd'hui, mais nous pouvons probablement, dans moins de quelques années seulement, en construire une d'une taille de quelques kilomètres. C'est la taille dont vous avez besoin, ou que quelqu'un pourrait avoir besoin, pour voyager entre les étoiles.

Mais même en utilisant des voiles solaires, traverser les quatre années-lumière qui séparent la terre de l'étoile la plus proche pourrait prendre un siècle ou plus. Pour un voyage vraiment express de quelques décennies, il est nécessaire d'apprécier le pouvoir incroyable et inégalé d'une substance mystérieuse appelée antimatière. A présent, l'antimatière est vraiment le carburant ultime pour les voyages interstellaires. Et faut juste être clair : ce n'est pas le fond de la science-fiction, c'est très réel.

L'antimatière est constituée de particules à l'échelle subatomique qui sont une image en miroir des particules ordinaires qui constituent tout l'univers. Pour faire simple, un atome est constitué d'un noyau et d'électrons. Le noyau contient des protons qui ont une charge positive et les électrons ont une charge négative. Dans l'antimatière c'est l'inverse. Les électrons d'antimatière sont chargés positivement et le noyau est composé de neutrons et de négatrons (un antiproton chargé négativement).

Mais lorsque la matière et l’antimatière entrent en contact, le résultat est explosif et il est parfait pour un voyage dans l’espace.

La raison que c'est un bon carburant, c'est parce que quand une particule de matière et d'antimatière entrent en contact, elles s'annulent littéralement l'une l'autre en produisent de l'énergie pure. Pour vous donner une idée de la totalité d'énergie, regardez une navette spatiale. Elle transporte un énorme réservoir extérieur qui contient tout le carburant nécessaire pour la mettre en orbite. Trois grammes d'antimatière correspondent à 50 de ces cuves et produisent la même quantité d’énergie.

Un minimum d'antimatière pourrait permettre à de nouveaux explorateurs de se déplacer à travers le galaxie à une vitesse de 100 millions de km/h. Nous pourrions atteindre Proxima du Centaure en 42 ans.