Une sonde poussée par la lumière
Et si les premières sondes envoyées vers une autre étoile ne ressemblaient pas aux grandes missions spatiales actuelles ? Le projet Breakthrough Starshot vise à propulser de minuscules engins grâce à des voiles lumineuses poussées par des lasers ou par un faisceau de lumière.235
L’idée repose sur un principe simple : une voile extrêmement fine ou très légère peut être accélérée par la pression exercée par la lumière.23 La sonde n’aurait donc pas besoin de transporter un système de propulsion par fusée pour être poussée dans l’espace : c’est la lumière qui fournirait l’accélération envisagée par le projet.23
Des nanocrafts plutôt que de gros vaisseaux
Breakthrough Starshot envisage des nanocrafts, c’est-à-dire des engins miniatures et très légers fixés à une voile lumineuse.235 Leur faible masse est directement liée au fonctionnement du concept : les voiles doivent rester ultrafines ou extrêmement légères afin d’être accélérées par la pression de la lumière.23
Le projet ne décrit donc pas un voyage réalisé par un immense vaisseau habité, mais par de petites sondes attachées à des voiles lumineuses.235 Cette architecture associe deux éléments : un nanocraft miniature et une voile capable de recevoir la poussée d’un faisceau lumineux.23
Un faisceau lumineux envoyé depuis la Terre
Le système de propulsion envisagé par Breakthrough Starshot repose sur un faisceau lumineux émis depuis le sol.35 Ce faisceau pousserait les voiles lumineuses et permettrait aux nanocrafts d’atteindre la vitesse visée par la mission.235
Le rôle de la lumière est donc central à chaque étape du concept : elle est produite par un système situé au sol, dirigée vers la voile, puis utilisée pour accélérer la sonde.35 La voile doit rester suffisamment légère pour que la pression lumineuse puisse agir sur elle dans le cadre de cette propulsion.23
Objectif : Alpha Centauri
La destination notamment visée par Breakthrough Starshot est Alpha Centauri, le système stellaire voisin le plus proche du Système solaire.235 Le projet associe ainsi une technologie de propulsion lumineuse à un objectif situé au-delà de notre système stellaire.23
Il s’agirait d’une mission de survol d’Alpha Centauri : les sondes pourraient atteindre le système après leur lancement, à la vitesse envisagée par le projet.35 Les faits disponibles décrivent donc un voyage de sondes miniatures vers un autre système stellaire, et non le déplacement d’un équipage humain.235
Près de 100 millions de miles par heure
La vitesse visée pour ces sondes peut atteindre environ 20 % de la vitesse de la lumière, soit près de 100 millions de miles par heure.35 Pour un projet interstellaire, cette valeur est essentielle, car la distance vers une autre étoile rend les déplacements extrêmement longs avec des vitesses plus faibles.35
À cette vitesse, une mission de survol d’Alpha Centauri pourrait atteindre le système en environ vingt ans, ou un peu plus de vingt ans, après son lancement.35 Le calendrier envisagé se mesure donc en décennies plutôt qu’en milliers d’années.35
Un écart massif avec les fusées actuelles
Avec les technologies de propulsion par fusée actuelles, un voyage vers Alpha Centauri durerait plusieurs milliers d’années au minimum.35 Le contraste avec la durée d’environ vingt ans envisagée pour les nanocrafts est donc directement lié à la vitesse ciblée par Breakthrough Starshot.35
La proposition du projet tient ainsi à la combinaison de trois choix : des sondes miniatures, des voiles très légères et un faisceau lumineux émis depuis le sol.235 Ensemble, ces éléments doivent permettre d’atteindre une vitesse proche d’une fraction significative de celle de la lumière.35
Un projet annoncé en 2016
Le programme Breakthrough Starshot a été annoncé en 2016 avec la participation de Yuri Milner et de Stephen Hawking.25 Depuis cette annonce, le concept est présenté autour d’une propulsion par voile lumineuse et d’un objectif de voyage vers Alpha Centauri.235
Le voyage vers d’autres étoiles reste donc associé à une architecture très différente de celle des fusées classiques : une lumière envoyée depuis le sol, une voile ultralégère et un nanocraft miniature.235 La cible annoncée, Alpha Centauri, pourrait être atteinte en une vingtaine d’années dans le scénario de vitesse envisagé par Breakthrough Starshot.35
Sources
- Caltech, « The Pressure to Explore: Caltech Researchers Take First Experimental Steps Toward Lightsails that Could Reach Distant Star Systems » — caltech.edu
- Breakthrough Initiatives, « Breakthrough Starshot » — breakthroughinitiatives.org
- Breakthrough Starshot Animation (Full) — youtube.com
