Tout cela ressemble à de la science fiction. Montez dans un vaisseau spatial, actionnez le levier et réalisez ensuite que vous êtes à mi-chemin des galaxies et regardez une autre planète de classe M (propice à la vie). Si seulement la vraie vie était aussi amusante et facile que Star Trek. En réalité, la sortie du système solaire prend beaucoup de temps. Regardez le cas Voyager 1. Ce qui a pris la plupart des 35 années de vol pour sortir du système solaire en utilisant du carburant chimique et des manœuvres gravitationnelles des planètes géantes.
Philip Lubin, chercheur du groupe expérimental de cosmologie de l'université de Californie à Santa Barbara, utilise des fonds de la NASA ainsi que plusieurs articles publiés pour déterminer comment résoudre le problème interstellaire. Il a également écrit un récent document de feuille de route pour le vol interstellaire et est membre du comité consultatif de Breakthrough: Starshot (lancement vers les étoiles) récemment annoncé. Alors que ses idées sont testées en laboratoire, il pense pouvoir mener une mission entre 20 et 30 ans, qui sera le prédécesseur du vol interstellaire.
Le problème des centrales électriques actuelles
Les principales méthodes utilisées de nos jours par les véhicules spatiaux sont les centrales à combustible chimique, solaire et nucléaire, ainsi que les moteurs à ion (utilisant la pression de particules chargées). Tout cela suffit pour vaincre le système solaire, en particulier dans les cas où les ingénieurs utilisent la manœuvre gravitationnelle. Par exemple, le vaisseau spatial Voyager-1 susmentionné a piloté Jupiter, Uranus, Saturne et Neptune pour accélérer la sortie de l'héliosphère du Soleil. Mais qu'en est-il de l'extérieur du système solaire? Pas assez de vie humaine. "S'il faut quelques secondes pour aller d'ici à l'étoile la plus proche, ou un an pour se rendre à l'étoile la plus proche, cela nous satisfait", a déclaré Lyubin. "Cependant, si 600 000 personnes sont nécessaires, cela ne nous convient pas."
Perspective laser
En informatique, nous sommes habitués au fait que les progrès s’accélèrent très rapidement, a déclaré Lyubin. La technologie des semi-conducteurs, par exemple, vous permet de doubler la vitesse des opérations, généralement pendant 1, 5 -2 ans. Dans la technologie des fusées, il n’ya pas de progrès aussi rapide. Lyubin a déclaré qu'il avait identifié une technologie prometteuse qui permettrait au moins de permettre un petit mouvement vers le vaisseau spatial le plus mince à une vitesse suffisamment élevée. Au fur et à mesure que les progrès technologiques progressent, a-t-il déclaré, il est convaincu que le vaisseau spatial peut se déplacer encore plus rapidement que nous ne pouvons l'imaginer aujourd'hui.
Son projet consiste à utiliser l'énergie laser directionnelle pour utiliser la puissance de la lumière afin de déplacer un vaisseau spatial. L'avantage est que cette méthode ne nécessite pas de carburant (qui peut être épuisé) ou du soleil (qui est trop sombre du système solaire). L'unité laser déplaçant l'engin spatial peut également être jetée à la mer lorsqu'elle n'est plus nécessaire; il est toujours possible de garer cette unité quelque part dans l'espace pour l'utiliser pour un autre vaisseau spatial.
Capacité laser
Lubin compare son idée de laser avec les supercalculateurs. Les superordinateurs utilisent le traitement parallèle de l’information par plusieurs processeurs. (Sur une petite échelle, nous voyons cela dans les ordinateurs domestiques qui ont, par exemple, un processeur dual-core ou quad-core). «Au lieu d’un géant en activité, il est préférable d’utiliser de nombreux processeurs travaillant en parallèle, ce qui signifie un travail plus rapide d’un ordinateur avec un grand nombre de petits ordinateurs», a déclaré Lyubin. Les lasers fonctionneront de la même manière. Lubin dit que plusieurs lasers relativement modestes peuvent fonctionner de manière synchrone si leurs rayons fonctionnent en phase les uns avec les autres. Cela vous permet de créer une petite poussée à partir d'un seul laser, qui deviendra une très grande poussée utilisant plusieurs lasers. Un vaisseau spatial minuscule pourrait ainsi se déplacer à une vitesse incroyable, environ 20% de la vitesse de la lumière. Cela rend le système stellaire le plus proche, Alpha Centauri, à quatre années-lumière de la Terre, accessible au bout de 20 ans. Des détails sont donnés dans cette description de sa proposition de concept d'innovation innovante pour la NASA en 2015.
Où le laser pourrait nous emmener
Alors que l’Alpha Centauri est relativement proche de la Terre, de nombreux systèmes exoplanètes vus par le télescope spatial Kepler se trouvent à des centaines, voire des milliers d’années lumière. Accéder à ces systèmes sera toujours extrêmement difficile, mais Lubin dit qu'il ne perd pas espoir. Les progrès dans le domaine des lasers peuvent aller si loin que nous ne pouvons même pas imaginer aujourd'hui. (Un exemple similaire serait la manière dont une puce informatique a révolutionné la vitesse et la taille des ordinateurs, par rapport aux échantillons d’anciens tubes qui occupaient des salles de laboratoire entières dans les années 1960).
Si, toutefois, il devient possible d'atteindre la distance des planètes découvertes par Kepler, Lubin prévient qu'il y aura une dernière restriction: la théorie de la relativité. Si le signal du navire met une seconde pour atteindre la planète Kepler et une seconde pour revenir à la sonde, puis pour passer de la sonde à la Terre (à une distance de 2 000 années-lumière), le signal aura besoin de 2 000 ans, plus 2 secondes. Une civilisation qui a envoyé une mission peut disparaître au moment du retour du vaisseau spatial. Lubin ne sait pas encore comment répondre à toutes ces questions sociologiques, mais il dit que les lasers offrent néanmoins la possibilité de se déplacer beaucoup plus rapidement que ce que nous avons aujourd'hui.
