Aller sur Proxima b ne sera pas simple, mais couvrir la distance n'a rien d'impossible

ESPACE - À l'échelle de la galaxie, c'est notre plus proche voisine. Il suffit presque de traverser la rue pour lui dire bonjour. C'est pour cela que l'exoplanète Proxima b, découverte autour de l'étoile Proxima Centauri, est importante. Certes, elle n'est pas aussi similaire à la Terre que d'autres parmi les milliers de planètes découvertes dans la galaxie depuis 20 ans.

Mais elle est vraiment, vraiment plus proche, à seulement 4,24 années-lumière. A titre de comparaison, Kepler-452b, l'exoplanète découverte l'année dernière et orbitant autour d'une étoile similaire au soleil, est située à 1400 années-lumière et est totalement inatteignable par l'espèce humaine à moins d'inventer le voyage hyperspatial.

Si Proxima b est notre plus proche voisine, elle n'est pas non plus accessible d'un claquement de doigt. Il faut 4,243 années à la lumière pour atteindre ce système solaire. Cela veut dire que cette planète se trouve à quelque 40.000 milliards de kilomètres de la Terre.



Des dizaines de milliers d'années avec les sondes actuelles

A titre de comparaison, la Lune est à 384.000 km de la Terre et Mars, au plus proche, à 55 millions de kilomètres. Autant dire qu'avec nos fusées actuelles, l'homme n'est pas prêt de l'explorer.

Pour bien se rendre compte, la sonde voyager 1, le premier objet humain à avoir quitté le système solaire en 2012, voyage à 0,005% de la vitesse de la lumière. Il lui faudrait donc plus de 84.800 ans pour atteindre l'étoile Proxima Centauri.

Prenons même l'objet le plus rapide jamais envoyé par l'homme dans l'espace: la sonde Juno. Lors de son arrivée autour de Jupiter, la sonde a subi une forte (mais courte) accélération, se propulsant à 0,024% de la vitesse de la lumière. Pas mal, mais même avec cette vitesse constante, il faudrait plus de 17.600 ans pour arriver autour de Proxima b.

Découragé? Haut les coeurs! Les scientifiques travaillent déjà, et ce depuis des années, à des technologies nous permettant d'aller beaucoup, beaucoup plus vite. On parle ici de vitesse dépassant le dixième de la vitesse de la lumière, ce qui nous permettrait d'atteindre Proxima b en moins de 50 ans. Et ces technologies ne sont pas à découvrir, mais "simplement" à maîtriser.



Fusion ou antimatière

Il y a notamment trois systèmes de propulsions qui sont des candidats sérieux pour propulser une sonde autour de Proxima Centauri. Le premier, les scientifiques y travaillent depuis des décennies: c'est la fusion nucléaire. Un moteur qui fusionne des atomes d'hydrogène pourrait atteindre des vitesses incroyables. Une étude de la société interplanétaire britannique datant de la fin des années 1970 évoquait une fusée de 450 tonnes pouvait atteindre 12% de la vitesse de la lumière (rappelez-vous, Voyager 1, c'est 0,005%), rapporte The Conversation. Ce qui permettrait d'atteindre l'exoplanète en moins de 36 ans.

Si l'idée est toujours à l'étude, sous le nom de Projet Icare, il ne faut pas compter dessus avant des dizaines d'années. En effet, il faudrait déjà arriver à maîtriser sur Terre, dans des réacteurs géants coûtant des milliards d'euros, le principe de fusion avant de l'installer dans un vaisseau spatial.

Une autre possibilité, c'est une propulsion à l'antimatière. Il existe, pour toute particule, un équivalent de charge (négatif ou positif) opposé. Par exemple, pour l'électron, son équivalent en antimatière est le positron. Et quand ces deux particules se rencontrent, elles se transforment entièrement en énergie, ce que l'on appelle l’annihilation. Cette réaction est tellement puissante qu’annihiler 20 grains de sable et 20 grains d'anti-sable pourrait produire une puissance équivalente à 1,8 million de kilogrammes de carburant à fusée, selon Ryan Weed, un scientifique spécialiste de l'antimatière.

De quoi atteindre Proxima Centauri en 40 ans. Mais pour l'instant, le spécialiste tente, avec sa société Pisitron Dynamics, de refroidir et stabiliser les positrons. Sans cela, point de moteur à antimatière.


Une vue d'artiste d'une fusée fonctionnant à l'antimatière

Un grain de sable dans le moteur

Seulement, il y a un problème avec ces deux propulsion. "Une sonde équipée d'un moteur à fusion ou antimatière pèserait des tonnes", explique Jean Schneider, chercheur au CNRS interrogé par Le HuffPost. Car c'est très bien d'aller très vite. Mais à cette vitesse, il ne faut pas se louper.

"Si on va au huitième de la vitesse de la lumière, un simple grain de sable peut détruire le vaisseau", explique l'astrophysicien. Il faudrait alors imaginer un vaisseau disposant de protections ultra-résistantes qui restent encore à inventer. Problématique.

Certes, l'espace interstellaire est censé être quasiment vide. Mais quasiment ne veut pas dire entièrement, et pour une mission de ce type, le droit à l'erreur n'est pas permis.

Sauf si... Sauf si vous n'envoyez pas un, mais plusieurs milliers de vaisseaux. Auquel cas, peu importe si quelques-uns, voire même la moitié, sont détruits. Mais comment propulser aussi vite un si petit vaisseau? Grâce à de simples lasers. Science-fiction? Et bien non, même la Nasa et Stephen Hawking y croient.

Mars en 3 jours, Proxima b en 15 ans

Quelle est cette technologie révolutionnaire? En réalité, celle-ci n'est pas si nouvelle que ça et s'appelle la propulsion photonique ou voile solaire. L'idée est simple. La lumière est composée de particules appelées photons. S'ils n'ont pas de masse, ils ont par contre une vitesse et ce qu'on appelle une "quantité de mouvement". C'est un peu comme quand vous envoyez la boule blanche sur une autre au billard. La quantité de mouvement de la première boule est transférée à la seconde.

Le principe de la propulsion photonique, c'est donc de transférer l'énergie de la lumière à un objet. Pour ça, on va utiliser une "voile solaire". Fabriquée dans un matériau bien spécifique, celle-ci va fonctionner un peu comme une voile classique: les photons qui vont la toucher et se refléter dedans vont lui donner un peu de leur quantité de mouvement et propulser ainsi l'engin.



Pour propulser des vaisseaux sur des milliers de milliards de kilomètres, il faudrait envoyer en orbite de gigantesques lasers. En imaginant un laser géant (mais tout à faire envisageable), un vaisseau spatial de quelques grammes pourrait atteindre 26% de la vitesse de la lumière en 10 minutes. De quoi atteindre Mars en 3 jours, ou Proxima Centauri en une quinzaine d'années.

Selon Philip Lubin, qui travaille pour la Nasa, les technologies permettant de passer de la théorie à la pratique sont justement en train d'arriver à maturité. Il n'est pas le seul à le penser. Le célèbre physicien Stephen Hawking, ainsi que le milliardaire russe Yuri Milner, ont investi 100 millions de dollars dans une initiative visant à créer des vaisseaux ultra-rapides de ce type et à les envoyer vers Proxima Centauri.

Ces microrobots pourraient être équipés de capteurs miniaturisés, ou encore se rassembler une fois arrivés. Enfin, s'ils arrivent à s'arrêter. Car un problème encore non résolu de cette technique concerne justement le freinage: il n'y en a pas, pour l'instant. Ennuyeux, quand on voyage à près de 78.000 km/s.

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