Projet Breakthrough Starshot : interview d'Avi Loeb - Avril 2019

The Breakthrough Starshot project: Launching ultra-fast light-driven nanocrafts to Alpha Centauri

Voici un article proposé par le Mufon France

 

Excellente ITW d’Avi, cette fois ci non pas sur Oumuamua, mais sur le projet Breakthrough Starshot. Un exposé clair, intelligent, on ne peut pas ne pas adhérer au concept. Un beau pavé, mais qui mérite qu’on prenne le temps de le lire.

 

Proposition de traduction :

 

Le professeur Avi Loeb de l’Université Harvard, président du projet Breakthrough Starshot , explique à SciTech Europa comment cette initiative prévoit de lancer des nanocrafts ultra-rapides pilotés par la lumière dans Alpha Centauri d’ici la prochaine génération.

 

Les initiatives novatrices ont été fondées en 2015 par Yuri et Julia Milner pour explorer l’univers, rechercher des preuves scientifiques de la vie au-delà de la Terre et encourager le débat public sous un angle planétaire.

 

Le projet Breakthrough Starshot vise à démontrer la preuve de concept pour des nanotransports ultrarapides pilotés par la lumière et à jeter les bases d’un premier lancement d’Alpha Centauri dans la prochaine génération.

 

En cours de route, le projet pourrait générer d’importants avantages supplémentaires pour l’ astronomie , notamment l’exploration du système solaire et l’étude des astéroïdes proches de la Terre.

 

SciTech Europa Quarterly s’est entretenu avec le président du comité consultatif du projet, le professeur Avi Loeb de l’Université Harvard, aux États-Unis, au sujet du concept, de la conception, de la technologie, de la cible et de l’avenir du projet.

 

Quelle est la raison d’être de Breakthrough Starshot? Pourquoi Proxima b a-t-il été choisi comme cible?

 

L’objectif général du projet est d’envoyer une sonde, y compris une caméra, au système Alpha Centauri, notre système stellaire le plus proche, afin de mieux comprendre à quoi cela ressemble. Lorsque nous avons examiné le projet pour la première fois, nous ne savions pas qu’il existe une planète habitable (Proxima b) à côté de l’étoile la plus proche, Proxima Centauri; nous venions tout juste d’imaginer que c’était une possibilité et nous avons donc demandé si nous pouvions envoyer une caméra qui survolerait cette planète et prendrait des photos afin de savoir s’il y avait de la végétation ou s’il y avait un océan; nous voulions le voir de près plutôt que de loin.

 

Bien sûr, il est possible d’obtenir des informations limitées à partir d’observations à distance à l’aide de télescopes, mais cela est très différent de survoler et de voir les détails.

 

Le principal défi que pose Proxima Centauri – ou plus généralement le système Alpha Centauri – réside dans le fait qu’il se trouve à quatre années-lumière et que, si nous voulons y arriver au cours de notre vie, disons dans 20 ans, le vaisseau spatial doit se déplacer  à un cinquième de la vitesse de la lumière.

 

La seule méthode qui semblait potentiellement faisable lorsque nous avons commencé à considérer ce défi était la technologie de voile légère, où, plutôt que de transporter du carburant, vous utilisiez un laser puissant pour pousser une voile légère.

 

Nous avons établi les périmètres pour cela environ six mois plus tard, estimant que nous devions utiliser un laser très puissant (environ 100 gigawatts en puissance) qui serait livré à la voile pendant quelques minutes. Si la voile pèse environ un gramme et que la charge utile (y compris la caméra, l’appareil de navigation et le dispositif de communication) pèse environ un gramme, il est possible d’atteindre un cinquième de la vitesse de la lumière en poussant sur la voile, ce qui est quelques mètres de taille, avec le laser.

 

La voile doit être en place en dehors de l’atmosphère terrestre, sinon le frottement l’empêcherait de fonctionner. En tant que tel, le concept considère que l’engin est libéré d’un “navire-mère” au-dessus de l’atmosphère, le laser étant tiré du sol à travers l’atmosphère jusqu’à la voile.

 

Nous avons étudié les paramètres du système et n’avons rien trouvé qui puisse nous empêcher de réaliser cette ambition. La quantité de puissance requise du laser est à peu près la même que celle qui doit être fournie à la navette spatiale en orbite. Mais, bien sûr, parce que notre vaisseau est si léger  qu’il est capable d’atteindre des vitesses exceptionnelles.

 

Même à un cinquième de la vitesse de la lumière, il faudrait environ 20 ans pour atteindre le système Alpha Centauri, puis quatre autres années pour que le signal nous soit renvoyé sur Terre. Néanmoins, ce sera la toute première fois que les humains seront capables de combler le fossé entre les étoiles, ce qui constituera un jalon majeur.

 

La première phase du projet se déroulera au cours de la prochaine décennie environ. Nous nous concentrerons sur le développement technologique et l’investissement dans les technologies les plus essentielles au fonctionnement de ce concept, telles que les faisceaux laser. Nous allons également travailler pour développer les matériaux pour la voile. En ce qui concerne la sélection des matériaux, nous avons déjà effectué des travaux préliminaires et progressé dans l’optimisation de la forme de la voile, bien que des travaux restent à faire. La voile doit rester stable sur le faisceau laser. Ce sont les deux technologies critiques avec lesquelles nous commençons. Après cela, nous passerons à la technologie de communication et à d’autres problèmes.

 

Nous avons déjà sélectionné une douzaine de propositions d’équipes expérimentales capables de travailler sur la technologie laser, et un nombre similaire travaillera sur la technologie de voile. Le financement de ces travaux a maintenant commencé à être alloué.

 

En quoi la voile diffère-t-elle des voiles solaires existantes ?

 

Une voile solaire suit un concept similaire, en ce sens qu’elle est légère et poussée par la lumière. Bien que, bien sûr, dans le cas d’une voile solaire, cette lumière vienne du Soleil. La lumière du soleil, cependant, a une puissance limitée, peut-être un kilowatt par mètre, alors qu’avec notre laser, il est possible d’atteindre une puissance beaucoup plus forte par unité de surface, notamment parce que le matériau a été réglé pour s’adapter à la fréquence du laser. Le deuxième avantage de l’utilisation d’un laser est également le fait que vous pouvez contrôler la quantité d’énergie que vous pouvez affecter à une zone donnée. Vous pouvez également personnaliser l’évolution de la forme et du temps du faisceau laser, de manière à optimiser le lancement. La puissance du laser viendra en fin de compte du Soleil, car nous envisageons de l’alimenter à partir d’énergie produite par des cellules solaires.

 

Étant donné qu’il s’agit d’une initiative à long terme, comment espérez-vous pouvoir tirer parti des découvertes futures que le JWST est censé faire, par exemple ?

 

Bien entendu, toute information scientifique sur le système Alpha Centauri, en particulier Alpha Centauri a et b et Proxima Centauri, sera très utile. Proxima Centauri est une étoile naine qui représente à peine 12% de la masse de notre Soleil et Proxima b est une planète située 20 fois plus près de son étoile que la Terre ne l’est au Soleil. Malgré cette relative proximité, la planète est potentiellement habitable car la Proxima Centauri est beaucoup plus pâle que le Soleil, ce qui signifie qu’elle doit être 20 fois plus proche pour atteindre une température de surface similaire à celle de la Terre.

 

Cependant, nous savons seulement que cette planète existe; nous ne savons pas s’il y a une atmosphère nécessaire à la vie, car sinon la glace d’eau deviendrait instantanément un gaz et s’évaporerait dans l’espace – c’est pourquoi Mars n’a pas d’eau liquide à sa surface. En tant que tel, il est important pour nous de savoir si Proxima b a une atmosphère. Le télescope spatial James Webb est une solution.

 

Il est possible de dire, sans visiter la planète, que Proxima b est étroitement liée à son étoile et qu’il existe donc un côté jour permanent et un côté nuit permanent, avec un contraste de température entre eux car le même côté de la planète fait toujours face l’étoile. Le côté jour permanent est beaucoup plus chaud que le côté nuit, et ce contraste de température peut nous indiquer s’il existe une atmosphère, car une atmosphère modérerait la différence de température. Par exemple, il y aurait de la pluie et s’il y avait un océan, cela modérerait encore plus la température.

 

Nous aimerions également savoir à quel point le côté jour est chaud par rapport au côté nuit, ce qui peut être déterminé à l’aide d’observations effectuées avec le télescope spatial James Webb, car il sera capable de regarder la lumière de cette planète lorsqu’elle se déplace. l’étoile et, en analysant la courbe de lumière, nous devrions pouvoir discerner le niveau de contraste de température. 

De plus, en modélisant cette courbe de lumière, il sera possible de comparer celle-ci à un environnement, par exemple, de roche nue, et ainsi d’obtenir des informations potentielles sur la nature de la surface de la planète. Le télescope spatial James Webb a donc le potentiel de nous fournir des preuves à l’appui de l’idée qu’il existe une atmosphère sur la planète et, bien sûr, si cela s’avère être le cas, il deviendra un lieu de visite beaucoup plus attrayant. avec Starshot.

 

Il est également possible de trouver d’autres planètes dans la zone habitable autour de Alpha Centauri a et b et, avec les futurs télescopes tels que JWST, des équipes s’emploieront à identifier de telles planètes, à la fois dans ce système et ailleurs. attendons avec impatience la prochaine décennie.

 

Notre plan pour Starshot implique également la construction d’une station spatiale dédiée à la recherche de planètes habitables autour d’Alpha Centauri a et b. En tant que tels, nous allons donc en apprendre beaucoup plus sur Proxima b en ce qui concerne son habitabilité, son atmosphère et ses autres planètes que nous aimerions visiter.

 

Cela signifie-t-il que la cible est relativement flexible, en ce sens que le JWST, etc. devrait fournir des informations suggérant qu’il n’y a pas de vie sur Proxima b, mais qu’une autre planète peut l’être, alors vous pouvez changer de cible ?

 

Absolument. En principe, les engins spatiaux sont relativement peu coûteux, la majeure partie des investissements étant consacrée aux infrastructures (systèmes laser et systèmes de lancement). Une fois que cela est en place, cet engin spatial ne coûterait que 100 dollars environ (environ 88 euros) chacun. L’idée serait donc de lancer plusieurs d’entre eux (peut-être un par jour ou tous les deux jours) et nous pourrions potentiellement dirigez-les vers différentes cibles, certaines visitant d’autres planètes et systèmes alors qu’elles se dirigent vers leur destination finale. Et, compte tenu de la vitesse à laquelle ces engins spatiaux – qui auront la taille d’un téléphone portable typique – voyageront, ils pourraient atteindre un certain nombre de cibles intéressantes dans le système solaire dans des délais relativement courts.

 

Par exemple, il ne faudrait que quelques jours pour atteindre Pluton, plutôt que neuf ans et demi après la mission New Horizons de la NASA. Nous pourrions également étudier l’existence de la “planète neuf”, qui existerait vraisemblablement à la périphérie du système solaire, ou nous pourrions survoler d’autres objets présentant un intérêt et en prendre des photographies.

 

Par exemple, le premier astéroïde interstellaire a été récemment découvert voyageant dans le système solaire. Cependant, même si des fusées chimiques avaient été utilisées, il aurait été impossible de poursuivre «Oumuamua» et de prendre des photographies de celui-ci. Cependant, si Starshot avait été opérationnel, nous aurions pu l’atteindre assez facilement. Le faisceau laser Starshot Breakthrough pourrait également être utilisé pour ablater et par conséquent dévier un astéroïde dangereux.

 

Dans votre dernier article, vous avez souligné la nécessité d’investir davantage dans la construction de meilleurs observatoires et la recherche d’une grande variété de signaux artificiels dans le ciel. Comment voudriez-vous voir cette approche ?

 

 

La recherche de la vie extra-terrestre est en train de devenir un thème très important dans les projets spatiaux futurs, notamment dans le contexte de l’astrobiologie, qui associe la biologie et l’astrophysique, mais également dans le cadre général, avec des projets et des missions à la recherche de signatures. de la vie primitive et microbienne, par exemple, dans la composition de l’atmosphère d’une planète. Si nous pouvons en déduire que la composition contient de l’oxygène, par exemple, ou du méthane, cela pourrait indiquer la vie microbienne.

 

Dans le même temps, on peut imaginer rechercher des civilisations intelligentes et technologiques en recherchant des «techno-signatures».

 

Nous disposons déjà de la technologie nécessaire pour rechercher de tels signaux dans l’espace, notamment la pollution industrielle des atmosphères, les lumières artificielles, la redistribution de la chaleur, les méga-structures, etc. Il pourrait également être possible de découvrir les surfaces brûlées de planètes qui ont subi des changements climatiques dévastateurs du fait des activités d’une civilisation passée ou actuelle, ou peut-être des vestiges d’autres civilisations qui n’existent plus. Cela pourrait constituer la base de «l’archéologie spatiale», où les gens recherchent les signatures des civilisations qui sont maintenant éteintes.

 

La recherche d’une vie extraterrestre primitive et technologiquement avancée devrait être poursuivie car nous savons que les humains existent sur Terre, et nous savons qu’un quart environ des étoiles de la galaxie de la Voie Lactée ont une planète de la taille de la Terre qui les orbite autour qui a une température de surface similaire à celle de la Terre, ce qui signifie que de l’eau liquide peut exister à leur surface, tout comme Proxima b, et donc la chimie de la vie telle que nous la connaissons peut être là. La prise de conscience que des planètes semblables à la Terre sont si courantes devrait nous inciter à rechercher une vie microbienne ou technologique, et je pense que la prochaine décennie sera très excitante à mesure que les gens commenceront à le faire. Si nous réussissons, cela répondrait à l’une des questions les plus fondamentales de l’humanité: “Sommes-nous seuls?”

 

Quels sont vos objectifs à court terme pour Starshot ?

 

Dans un premier temps, nous souhaitons démontrer les technologies, ce qui constituera la phase de recherche et développement de la prochaine décennie, en montrant que nous sommes en mesure de combiner de nombreux petits lasers en un faisceau laser cohérent suffisamment puissant pour notre tâche.

 

Nous nous efforcerons également de démontrer que nous pouvons construire une voile légère composée d’un matériau suffisamment solide pour supporter les forces du laser et conçue de manière à pouvoir se déplacer de manière stable. , sur le faisceau laser.

 

Ensuite, nous voulons pouvoir démontrer que nous pouvons communiquer avec la Terre à travers les vastes distances que le projet impliquera.

 

Ce sont des défis importants, mais ils ne sont pas insurmontables et les gens sont très enthousiastes à propos de ce que nous espérons réaliser, en particulier du grand public, car depuis les missions Apollo, très peu d’autres ont démontré un tel niveau d’ambition.

 

Aller vers une autre étoile pour la première fois est beaucoup plus difficile que beaucoup des autres missions que nous avons vues ces dernières années, et c’est excitant, car cela pourrait nous aider à comprendre notre place dans l’Univers.

 

Si nous trouvions une civilisation à la pointe de la technologie, bien sûr, cela changerait tout; nous pourrions apprendre d’eux, nous pourrions voir des technologies de pointe dont nous n’avions même pas rêvé.

 

Le développement de ces technologies aura également de nombreux avantages pour d’autres applications. Où pensez-vous que ceux-ci vont aller de l’avant ?

 

L’impact sur l’astronomie sera énorme car, pour le moment, le champ est concentré sur l’univers physique, dans le sens où nous imaginons un univers peuplé d’étoiles et de planètes totalement dépourvues de vie. Si nous trouvons des traces de la vie, qu’elles soient microbiennes ou technologiques, cela changera totalement notre perception du ciel.

 

Quand je regarde les étoiles dans le ciel la nuit, il est facile de les imaginer comme étant simplement les lumières de planètes et d’étoiles lointaines. Mais si j’imagine qu’il pourrait y avoir un autre être qui me regarde en arrière, alors cela change tout; pas moins ma propre perception de ma place dans l’univers.

 

Trouver de la vie sur une autre planète aurait un impact profond sur la psychologie humaine, ainsi que sur la philosophie et la religion, et pas seulement sur la science de l’astronomie. De manière générale, il n’est pas exagéré de supposer que cette découverte aurait également un impact sur le comportement et l’interaction des gens ici sur Terre, car nous pourrions en arriver à nous sentir comme si nous faisions partie de la société. seul, équipe unifiée, humanité, et arrêtez de vous concentrer autant sur des questions banales telles que les frontières géographiques.

 

L’autre élément à garder à l’esprit est que, d’une manière ou d’une autre, les humains devront quitter la Terre à un moment donné. La dernière chose que nous pouvons imaginer rester ici remonte à un milliard d’années environ, lorsque le soleil réchauffera la Terre jusqu’à ce que les océans bouillonnent.

 

Mais avant cela, il pourrait y avoir un impact astéroïde du type de ceux qui ont tué les dinosaures, tandis que le changement climatique ou une guerre nucléaire pourraient laisser la Terre inhabitable.

 

Actuellement, si l’une de ces choses se produisait, nous risquions l’extinction, car nous sommes incapables de quitter la Terre pour d’autres planètes de manière réellement significative. En tant que tel, nous devons commencer à explorer la manière dont nous allons nous étendre dans l’espace et, pour ce faire, nous devons commencer par les plus petits engins spatiaux afin de pouvoir démontrer qu’il est effectivement possible d’atteindre de très grandes distances. Ce n’est que la première étape. Au-delà de ça,

 

Vous ne pouvez pas commencer le voyage sans les premiers pas. Même les critiques qui affirment que les technologies nécessaires n’existent pas encore admettront que vous devez commencer quelque part. tu dois faire un rêve. Sinon, nous ne quitterons jamais la Terre et nous serons livrés à notre destin.

 

Le professeur Avi Loeb occupe les postes suivants: 

Frank B. Baird, Jr., professeur de sciences, 

président de l’université Harvard , 

directeur du département d’astronomie de Harvard , institut de théorie et de 

calcul (ITC), 

directeur fondateur de Black Hole Initiative (BHI), 

président, Breakthrough Starshot Président 

du comité consultatif 

Conseil de physique et d’astronomie, académies nationales

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