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3 février 2017 |
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Exercice de
haute voltige et coup de frein autour d'Alpha du Centaure |
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Le 12 avril 2016, jour du 55ème anniversaire
du premier vol humain dans l'Espace, le milliardaire russe Iouri
Milner ainsi que Stephen Hawking et Mark Zuckerberg ont présenté
leur projet Breakthrough Starshot Initiative, consistant à envoyer
des sondes ultra-miniaturisées vers l'étoile Alpha du Centaure à 20%
de la vitesse de la lumière. Oui, mais voilà : avec une telle
célérité, les sondes traverseraient le système en quelques dizaines
de secondes utiles. Bien peu pour effectuer des observations intéressantes.
Il est donc impératif de freiner. Oui, mais comment ?
Aujourd'hui, les chercheurs proposent d'utiliser les deux étoiles du
système d'Alpha du Centaure comme freins gravitationnels. Mais cela
nécessite aussi de réduire la vitesse de départ des sondes à
"seulement" 4,6 % de la vitesse de la lumière.
Selon Renée Heller, du Max Planck Institute for Solar System
Research, et son collègue Michael Hippke, il est parfaitement
envisageable d'utiliser non seulement la gravitation, mais aussi la
pression de radiation des étoiles d'Alpha du Centaure pour ralentir
les sondes, et même les diriger vers la naine rouge Proxima Centauri
et la planète similaire à la Terre qui l'accompagne. |
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Dimensions
comparées du Soleil avec Alpha du Centaure A et B, et
Proxima du Centaure. |
Breakthrough Starshot Initiative se base sur des
hypothèses plausibles, mais qui ne sont pas encore à notre portée.
Les sondes miniatures seraient alimentées par d’immenses voiles
recevant la pression de radiation émise par de gigantesques lasers
situés sur Terre. On sait fabriquer des lasers et des voiles
solaires, mais pas de cette dimension. Mais même si on arrive à
accélérer ces sondes à 20 % de la vitesse de lumière, si on ne les
ralentit pas, elles ne pourront que survoler le système Alpha
Centauri en quelques secondes.
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Alpha du Centaure est un système
de trois étoiles : Alpha Centauri A et Alpha Centauri B sont les
deux étoiles principales qui forment une étoile double, tandis que
Proxima Centauri (Alpha Centauri C) est une naine rouge bien moins
lumineuse, qui est aussi l'étoile la plus proche du Soleil. À l'œil
nu, ce système apparaît comme l'étoile la plus brillante de la
constellation du Centaure et la troisième plus brillante de tout le
ciel. |
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Des solutions existent déjà
La solution est de redéployer la voile de la sonde pour qu’elle soit
ralentie par la radiation des étoiles dans le système Alpha
Centauri. René Heller, un astrophysicien travaillant sur la
mission PLATO (un
observatoire spatial dédié aux exoplanètes similaires à la Terre qui
orbiteraient à côté d’étoiles proches) et Michael Hippke ont réussi
à créer des modèles informatiques sur la façon de ralentir les
sondes.
Leurs calculs se basent sur une sonde d'un poids inférieur à 100
grammes, propulsée par une voile de 100.000 mètres carrés à 4,6 % de
la vitesse de la lumière, soit 13.800 km/seconde. Lorsque la sonde
s'approchera de l'étoile, la pression de radiation augmentera
progressivement. Cerise sur le gâteau, cette vitesse "réduite"
permet de se passer des lasers géants et ne n'utiliser que la
pression de radiation de notre Soleil pour l'accélération initiale.
A une vitesse supérieure, les sondes dépasseraient l'étoile visée,
tandis que si l'on se contente de ces 13.800 km/seconde, elles ne
seraient pas seulement repoussées par la radiation stellaire, mais
subiraient aussi son champ gravitationnel. Un type de manœuvre qui a
déjà été réalisé avec succès dans notre Système solaire.
Un sérieux inconvénient apparaît toutefois : à 4,6 % de la vitesse
de la lumière, les sondes atteindront Alpha du Centaure en 100 ans
au lieu de 20 ans. Une simple étincelle à l'échelle astronomique,
mais bien peu de gens assisteront à la fois au départ des sondes et
à la réception des données… qui mettront encore plus de 4 ans à nous
parvenir à la vitesse de la lumière. Quant à l'option qui
permettrait de visiter Proxima du Centaure et la planète de type
terrestre qui l'accompagne, elle impliquerait une manœuvre de
contournement des deux étoiles d'Alpha, puis un nouveau voyage à une
vitesse alors réduite qui prendrait encore une cinquantaine
d'années.
Si la mission voit le jour, ce sont nos arrière-petits-enfants, au
mieux, qui en verront les résultats.
Jean Etienne
Voir aussi sur notre site :
Faut-il
envoyer une sonde vers Alpha du Centaure ?
Source principale :
Deceleration of
high-velocity interstellar photon sails into bound orbits at α
Centauri (Cornell University Library, ApJ Letters, 2017,
Volume 835, L32, 30 janvier 2007).
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Trajectoire des
sondes depuis la Terre, et dans le système d'Alpha du Centaure.
Crédit : René Heller et Michael Hippke (mission PLATO). |
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