Breakthrough Starshot : Des vaisseaux sur l'étoile Alpha Centauri

100 millions de dollars pour un vaisseau capable d’atteindre Alpha du Centaure ? C’est possible si le vaisseau ne pèse que quelques grammes. Milner et ses conseillers scientifiques estiment que les récents développements dans les lasers et la nanotechnologie permettent d’envoyer des milliers de sondes miniatures sur Alpha Centauri. Ils pourront prendre des photos et collecter des données scientifiques sur n’importe quelle planète en orbite autour de cette étoile. On a fait des recherches avec les meilleurs esprits dans différents domaines et nous avons conclu qu’on peut le faire en une génération. Mais ce projet ambitieux, appelé Breakthrough Starshot, soulève quelques sourcils sceptiques dans la communauté scientifique.

Le plan implique de lancer un vaisseau qui soit plus petit qu’une plaque de silicium de 10 centimètres. Ces sondes vont utiliser des voiles solaires de 1 mètre composé de matériaux réfléchissants pour capturer le momentum des photons en collision afin de propulser le vaisseau. Les voiles alimentées par le soleil sont une réalité, mais ils produisent une poussée infime. C’est pourquoi un laser de 100 gigawatts, basé sur Terre, va balancer une énergie phénoménale sur ces voiles pour que le vaisseau atteigne une vitesse de 20 % de celle de la lumière. Étant donné que l’étoile Alpha du Centaure est à 4 années-lumières, il faudra 20 ans pour l’atteindre avec une telle vitesse.

À la frontière entre la science et la fiction

Le seul problème dans cette idée lumineuse est que la technologie n’existe pas encore. Mais Milner estime que son équipe est capable de la développer. Il y a 20 principaux problèmes qu’on doit résoudre et aucun d’entre eux n’est insurmontable. Il n’y a aucune loi physique qui contredit notre plan selon Milner. Le voyage interstellaire est une frontière entre la science et la fiction. Et même si de nombreux plans existent sur le papier, des agences telles que la NASA investissent très peu sur ces projets. Milner, qui finance de nombreux projets scientifiques, veut changer ce domaine en stagnation.

Milner a donc créé un comité consultatif composé de scientifiques et il a établi son plan qui a été développé par Philip Lubin et ses collègues de l’université de Californie. La feuille de route de Lubin se base sur 2 technologies. La première est de combiner plusieurs petits lasers en un seul gros faisceau qu’on connait comme des Phased arrays qui ont été récemment développés par la DARPA.

Les Phased arrays existent en petites dimensions, mais il n’y a pas de limite réelle sur la taille maximale. Mais un laser, capable de lancer un faisceau de 100 gigawatts, devrait s’étirer sur plus d’un kilomètre selon Lubin. La seconde technologie est des vaisseaux miniatures qui ont été rendus possibles avec l’industrie du Smartphone. Cubesats, un petit satellite de 10 centimètres, peut rester en orbite pendant des mois. Lubin estime que la nanotechnologie permet de réduire encore cette taille tout en intégrant le vaisseau avec des capteurs.

Un vaisseau pour le prix d’un téléphone

Dans les prochaines années, l’équipe prévoit de développer et de tester de tels vaisseaux. Ensuite, on pourra les déployer à partir d’un vaisseau mère en orbite avant d’être accéléré par le laser géant. L’équipe veut réduire le cout d’un vaisseau miniature individuel à celui d’un iPhone afin d’en lancer plusieurs milliers en même temps. Il faut envoyer une grande quantité de vaisseaux puisqu’une partie sera détruite par les collisions avec la poussière interstellaire.

Nous voulons faire certaines choses dans la première et seconde année selon Avi Loeb de l’université d’Hardward et conseiller dans le comité de Milner. Nous voulons démontrer qu’on peut envoyer des centaines de vaisseaux miniatures avec des caméras pour prendre des photos de la lune. Certains sont sceptiques sur la feuille de route de Lubin. Il n’y a pas de limite physique, mais il y a beaucoup de défis d’ingénierie selon Paul Lozano du MIT. Cela inclut la construction d’un laser plus grand que tout ce que nous avons aujourd’hui, le développement de techniques pour utiliser le laser pour la propulsion et la communication et la protection des sondes contre l’environnement de l’espace interstellaire. Je ne pense pas que ce soit faisable avec la technologie actuelle.

Selon Ian Crawford de l’université de Londres, les couts économiques et les défis techniques sont tellement monstrueux qu’on ne pourra pas le faire avant très longtemps. Mais il est favorable à l’essai de ces technologies. Si vous voulons vraiment étudier les exoplanètes en détail, alors on doit envoyer des vaisseaux sur place. Des systèmes ultralégers propulsés par des lasers seraient une première étape.

Un investissement colossal

Même si l’équipe arrive à surmonter ces défis techniques, on risque d’attendre longtemps avant de voir des images d’Alpha Centauri. Les 100 millions de dollars sont suffisants pour la recherche, mais il faudra des milliards de dollars pour la mission. En fait, ce projet de vaisseaux vers Alpha Centauri est similaire à ceux du Grand Collisionneur de Hadron ou le télescope spatial James Webb. Mais Milner est optimiste sur le fait qu’il peut convaincre ses amis de financer le projet.

Un partenariat avec la NASA est également une possibilité. Mais l’agence spatiale est connue pour rejeter les projets non conventionnels. En 2013, le milliardaire Dennis Tito voulait lancer un vaisseau privé sur Mars en 2018. Il s’est tourné vers la NASA, mais l’agence l’a rabroué sèchement. On ne dit pas que c’est facile. Nous investissons sur quelque chose qu’on peut réaliser en quelques années. Ensuite, nous avancerons étape par étape selon Milner. Nous ne sommes pas des illuminés en prétendant qu’on va s’envoler vers d’autres étoiles la semaine prochaine, mais nous pensons que la technologie peut être prête si on lui donne un coup de pouce. Milner est connu pour des projets qui sortent de l’ordinaire. L’année dernière, il avait aussi investi 100 millions de dollars pour le projet Breakthrough Listen afin de chercher des extra-terrestres.

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