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Vers l’infini et au-delà, un nouveau propulseur photonique spatial, nouvelle innovation pour un voyage proche de la vitesse lumière

Vue d'artiste de la voile photonique propulsée par des faisceaux laser. Credit Breakthrough Starshot

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.

Financés par la NASA, des chercheurs ont conçu un propulseur photonique innovant capable de fournir une poussée — jusqu’ici jamais atteinte pour un tel système — à un vaisseau spatial depuis la Terre ou depuis l’orbite terrestre. La technologie, une fois aboutie, pourrait permettre de propulser des vaisseaux à des vitesses approchant celle de la lumière.

Dans le cadre de leur première expérience, les chercheurs, de l’Y. K. Bae Corporation en Californie, ont réussi à déplacer un petit satellite fictif de 750 grammes le long d’un rail de laboratoire en utilisant uniquement la puissance de leur laser photonique (PLT). Les résultats ont été publiés dans le Journal of Propulsion and Power.

Le propulseur laser photonique (PLT) utilise efficacement les photons comme propulseur et promet ainsi de permettre des efforts spatiaux innovants au-delà de la portée des propulseurs conventionnels à base de propulseurs.

La Propulsion Photonique, le début des voyages interstellaires ?
Le physicien Philip Lubin dirige le projet Deep-In financé par la NASA. Il pense qu’avec la propulsion photonique, il sera possible d’envoyer une charge de 100 kilos sur Mars en seulement trois jours. A titre de comparaison Curiosity a mis neuf mois pour arriver sur la planète rouge et il faut actuellement environ cinq mois dans le meilleur des cas. Ce système permettrait théoriquement d’atteindre Proxima du Centaure (l’étoile la plus proche de nous) entre 12 et 15 ans, ouvrant ainsi le chemin pour explorer de nouveaux systèmes solaires. La propulsion photonique selon Philip Lubin permettrait d’atteindre 26% de la vitesse de la lumière en seulement 10 minutes.

Quel est le principe de la Propulsion Photonique ?
Le fonctionnement est proche de celui d’une voile solaire traditionnelle comme pour LightSail. A la place d’utiliser le soleil pour propulser le vaisseau, Philip Lubin propose l’emploi d’un puissant laser. Il serait installer sur Terre et chargé de bombarder en photons les réflecteurs du vaisseau. Il rappelle que l’idée n’est pas nouvelle « Il s’agit en quelque sorte de pousser un engin depuis la Terre avec un faisceau laser. Puisque l’on sait propulser des particules à des vitesses proches de celle de la lumière avec les accélérateurs de particules, pourquoi ne pas étendre cette technologie à de plus grandes échelles. Ainsi des faisceaux de photons pourraient-ils projeter en avant un vaisseau équipé de réflecteurs, en quelque sorte des voiles laser sur le mât de nos vaisseaux du futur. Leur taille est modulable selon la masse de l’objet propulsé ».

Une feuille de route pour le voyage Interstellaire !
Philip Lubin a publié une feuille de route pouvant nous mener aux premiers voyages interstellaires. Il propose de commencer en envoyant une flottille de petites satellites cubiques puis de mettre au point un système de défense pour protéger l’ISS des petits débris spatiaux. Ensuite il propose d’envoyer des engins robotisés de plus en plus loin dans notre système solaire et au delà. La propulsion photonique si elle est mise au point pourrait permettre une nouvelle étape dans l’exploration spatiale. La NASA y croit puisqu’elle finance le projet Deep-In. Il reste encore de nombreux points à régler avant que nous puissions envoyer des vaisseaux spatiaux à 26 % de la vitesse de la lumière (envrion 78.000 m/s). Il y en a un en particulier qui ne va pas être simple à solutionner, le problème du freinage…

À terme, Bae espère que le système PLT, financé par le programme Innovative Advanced Concepts de la NASA, pourra fournir l’infrastructure nécessaire à ce qu’il appelle un « chemin de fer photonique ». Il s’agirait d’installations laser à haute puissance situées à chaque extrémité, qui alimenteraient des « trains spatiaux » dépourvus de moteurs, accélérant et décélérant les engins sur des distances interplanétaires, voire interstellaires. Selon lui, une telle installation permettrait d’envoyer des charges utiles entre la Terre et Mars en quelques jours plutôt qu’en plusieurs mois.

sources : https://trustmyscience.com/ / https://www.futura-sciences.com/ / https://www.agences-spatiales.fr/

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