2016: Propulsion photonique : demain un vaisseau voyagera vers Mars en 3 jours

Source :http://www.futura-sciences.com/magazines/espace/infos/actu/d/astronautique-propulsion-photonique-demain-vaisseau-voyagera-vers-mars-3-jours-61773/

Propulsion photonique : demain un vaisseau voyagera vers Mars en 3 jours

Imaginez que le voyage vers Mars ne dure plus 6 mois mais un seul, voire 3 jours avec un petit vaisseau sans être humain à bord… En décuplant notre vitesse de croisière, Pluton ne serait plus qu’à quelques mois et le système de l’étoile Proxima du Centaure à quelques années… Le physicien Philip Lubin propose de rendre accessible le voyage interstellaire et donc, l’exploration des exoplanètes au terme de voyages de seulement quelques décennies ou siècles, grâce à un système de propulsion photonique nommé Deep In.

Le 25/02/2016 à 11:32 - Xavier Demeersman, Futura-Sciences

Sera-t-il bientôt possible d'envoyer un vaisseau sur Mars en seulement 3 jours, d'y faire venir des êtres humains en un mois et de rendre le voyage interstellaire accessible grâce à la propulsion photonique ? C'est le pari du physicien Philip Lubin qui présente son projet Deep In. Ici, illustration d’une voile poussée par un laser. © Q. Zhang

Aujourd'hui, il faut six mois pour atteindre notre voisine, la planète Mars. Déjà loin de nous, la sonde Voyager 1, partie de la Terre en 1977 pour explorer Jupiter etSaturne – à ce jour, il s'agit du premier engin de l’histoire à naviguer dans le milieu interstellaire – est si lente qu'elle ne pourrait atteindre l’étoile la plus proche du Soleil, Proxima du Centaure, que dans près de 76.000 ans. La propulsion photonique pourrait bouleverser tout cela, nous explique Philip Lubin, qui dirige le projet Deep In (Directed Propulsion for Interstellar Exploration).

Mars ? Atteignable en trois jours, affirme-t-il. Du moins avec un petit vaisseau de 100 kg. Avec une charge utile plus importante et des êtres humains à bord, le voyage pourrait prendre un mois. Les étoiles les plus proches ? Cela ne prendrait qu’une douzaine ou une quinzaine d’années contre une vingtaine d'années avec des engins se déplaçant à un quart de la vitesse de lalumière.

L’idée n’est pas nouvelle, rappelle le physicien. Tout d'abord, les voiles solaires existent déjà et fonctionnent sur le même principe. Cependant, il s'agit ici d'utiliser un puissant faisceau laser émis depuis la Terre. Desphotons peuvent en effet accélérer un vaisseau équipé de réflecteurs, en quelque sorte des voiles laser sur le mât de nos vaisseaux du futur. Leur taille serait modulable selon la masse de l’objet propulsé.

Présentation par Philip Lubin du projet Deep In. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle avec deux barres horizontales en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître, si ce n’est pas déjà le cas. Cliquez ensuite sur l’écrou à droite du rectangle puis sur « Sous-titres » et enfin sur « Traduire automatiquement » pour faire apparaître le menu du choix de la langue, choisissez « français ». © Nasa

Le projet Deep In de Philip Lubin, des vaisseaux à voiles photoniques

Outre le gain de vitesse, et donc de temps, ce système présente l’avantage de faire l’économie de carburant. De petites quantités peuvent toutefois être embarquées pour le besoin des manœuvres. Par ailleurs, le système peut aussi être employé pour dévier des astéroïdes potentiellement dangereux qui nous menaceraient et aussi pour détecter des civilisations « technologiquement avancées » (lire à ce sujet : « Optical Seti : des idées originales pour détecter des E.T. »).

Philip Lubin vient de proposer une feuille de route pour ce projet de propulsion photonique. Dans un premier temps, elle prévoit d’envoyer une flottille de petits satellites cubiques qui, si tout va bien, conduira à l’étape suivante consistant à tester une unité de défense de la Station spatiale internationale (ISS) contre les débris orbitaux qui la menacent. Ensuite, l’envoi de satellites en orbite basse puis sur des orbes géostationnaires et bien sûr, à terme, des expéditions propulsées vers des corps de notre Système solaire… et au-delà.

Le voyage interstellaire serait alors à notre portée. Philip Lubin préconise des missions robotisées, plus qualifiées pour supporter des traversées de plusieurs années et même décennies, s’il s’agit d’aller explorer des territoires lointains de la Voie lactée, telles desexoplanètes dans d’autres systèmes. Le chercheur reconnait que des questions restent encore en suspens comme, par exemple, ce qu’il pourrait advenir du vaisseau s’il percutait un fragment d’astéroïde. Les solutions viendront progressivement, estime-t-il. Dans le sillage des voiles solaires, ce projet nous ouvre de nouvelles perspectives et, s’il se réalise, promet bien des changements…

À découvrir en vidéo autour de ce sujet :

À l’image d’un bateau, le projet Lightsail vise à utiliser le vent solaire pour se déplacer dans l'espace à l'aide d'une voile. Le premier satellite devrait être lancé cette année. Voici en vidéo un aperçu de ce concept qui semble tout droit sorti d'un livre de science-fiction.

Bonjour,

Merci Mac, toujours à la pointe de l'info pour notre plus grand plaisir ! Wink

Mars qui pourrait être à un mois de voyage, voilà qui ouvrirait des perspectives.
Par contre, pas de vidéo visible pour ma part.

Cdt, Didier

Bonsoir, merci, je fais de la veille technologique comme on dit chez nous rire

La vidéo doit être accessible sur l'article d'origine.
Comme j'ai partagé de mon tel et que j'ai du bidouiller pour remettre un peu en forme j'ai sûrement viré un truc qui ne fallait pas...

Ven 04 Mar 2016, 15:06

Bonjour,

Oui mais...

Autant, je comprends bien le principe de base, autant je me questionne sur sa mise en œuvre.

Le principe de la voile solaire est simple : la pression des photons sur la voile, bien que faible, permet en l'absence de frottement (enfin quasi absence), de produire une accélération, faible mais continue. Et selon le principe de conservation du mouvement la vitesse croie de plus en plus.

Déjà se pose la question de la manœuvrabilité et du maintien de la trajectoire.

Au sein du système solaire, on peut postuler que l'influence de la lumière solaire domine largement toutes les autres. Mais au-delà du système Solaire ?
De plus, cela sous-entend que la voile doit obligatoirement s'éloigner du soleil, elle ne peut avancer "contre le vent" (un bateau peut le faire en tirant des bords, seulement parce qu'il est équipé d'une quille. Avant l'invention de la quille, les bateaux en étaient incapables).

Contrairement à l'idée largement admise, les frottements ne sont pas nul dans l'espace. Ils sont extrêmement faibles mais pas nul. L'univers n'est pas vide : il est plein d'énergie et de particules (gaz, poussières...). Sans parler de la gravité (attraction sur tout ce qui a une masse, courbure de l’espace). Ce point ne fait qu'accentuer la question du maintien et du contrôle de la trajectoire sur le long-cours.

Pour en revenir au projet d’utiliser un laser de forte puissance à partir de la Terre pour propulser un vaisseau. On a donc :

·         Uniquement une propulsion en ligne droite (on néglige la courbure de l’espace due à la masse du soleil)
·         Une propulsion uniquement dans le cône de vision du laser. Autrement dit, du fait de la rotation de la Terre sur elle-même :
o    Soit il y a des lasers répartis sur toute la surface de la Terre
o    Soit l’impulsion n’est possible que selon une fenêtre de tir réduite toutes les 24 heures. A cela s’ajoute le fait que la Terre se déplace autour du soleil qui se déplace lui-même autour du noyau central de la Voie Lactée qui elle-même…

Pour en revenir au laser. Il doit être puissant (la vidéo parle de plusieurs gigawatts). Par contre d’un diamètre assez grand pour ne pas cramer la voile / le point d’impact. Ce laser devra traverser l’atmosphère ce qui va déjà provoquer une dissipation de la puissance. Sans parler des « perturbations » locales dues à l’air qui va chauffer. Bien entendu les nuages ne seront pas les bienvenus. Il faudra faire attention à ce qu’aucun satellite ne soit dans la trajectoire pendant le tir (idéalement pas de débris non plus, car cela peut avoir des conséquences sur sa trajectoires propre qui peut avoir des conséquences en cascades sur le long terme (à moins qu’il ne soit pulvérisé)).
La cohérence du laser n’étant pas parfaite, son diamètre ne cessera d’augmenter avec la distance, diluant d’autant sa puissance (là encore l’espace n’étant pas totalement vide, une partie de la puissance va se perdre dans les collisions). Tout ça pour dire qu’arrivé à une certaine distance, le laser ne servira plus à rien.

Bon peu importe. Postulons que le départ c’est fait sans problème, que la vitesse acquise correspond aux attentes et que la trajectoire est sous maitrise. Parlons de l’arrivée maintenant.
Notre vaisseau devra donc arriver le plus vite possible (c’est l’objectif) par contre il devra décélérer en deçà de la vitesse de libération de la cible. Sinon on se contente de lui dire bonjour au passage. Sans compter sur le fait qu’arrivé dans le champ de gravitation de la cible, notre vaisseau accélèrera dans sa direction sous l’effet de la dite gravitation. Donc soit on freine fort ce qui réclamera beaucoup d’énergie (qui viendra d’où ?) et quels seront les effets sur les occupants (même les machines ont des limites de résistance, ce ne sont pas des pelleteuses qu’on va envoyer) ? Soit on décélère peu mais pendant longtemps ce qui augmentera d’autant la durée du trajet et limitera au final la vitesse moyenne du trajet (ce qui est à l’opposé du but recherché). Ça c’est pour la mise en orbite, restera à avoir assez de carburant pour la mission. Voire un éventuel retour (soit la cible possède un laser propulseur, soit on arrive à orienter la voile solaire correctement pour que :
·         La pression photonique soit suffisante pour produire une accélération.
·         Cette accélération soit dans la bonne direction pour permettre un retour au bercail.

Donc, je ne doute pas une seconde que ces personnes sont très largement plus compétentes que moi dans le domaine, mais je reste très intéressé par leurs réponses à mes interrogations.

Voilà mes 2 cents au sujet.

Cordialement

je vous conseille de l’écouté c'est intéressent

Intéressant en effet, mais un peu passée. Cette vidéo date de 2002. A la vue des déboires récents de nos scientifiques français, il semblerait que la France ait la volonté de progresser et de combler son retard sur le MHD!! Mais c'est une autre histoire...

2016: Propulsion photonique : demain un vaisseau voyagera vers Mars en 3 jours