Comment construiriez-vous un vaisseau spatial interstellaire?
En principe, il n’est pas extrêmement difficile de construire un vaisseau spatial interstellaire: nous en avons déjà fabriqué cinq, à savoir Pioneer 10 , Pioneer 11 , Voyager 1 , Voyager 2 et New Horizons . Toutes ces sondes spatiales se déplacent à la vitesse de sortie du système solaire et atteindront un jour d'autres systèmes stellaires.
Le problème de ces embarcations d’un point de vue pratique est qu’il faudra des millions d’années à chacune d’elles pour atteindre ces systèmes stellaires. Bien que ces sondes n'explorent pas d'autres étoiles dans un avenir immédiat, certaines d'entre elles, notamment Voyager 2, renvoient déjà des données sur l'interface entre notre vent solaire (l'héliosphère) et le milieu interstellaire diffus.
Si vous souhaitez construire un vaisseau spatial interstellaire qui atteint son étoile cible dans un délai raisonnable, par exemple, dans 50 ans, il vous faut une forme de propulsion nettement plus puissante que celle des fusées à réaction chimique, qui sont extrêmement inefficaces. Les sources possibles comprennent les variantes de réacteur nucléaire, à propulsion par impulsion et à noyau de gaz nucléaire, les voiles solaires, les lanceurs électromagnétiques et les systèmes de propulsion à antimatière. Bien que la propulsion par antimatière et les lanceurs EM nécessitent une technologie plus sophistiquée que celle dont nous disposons actuellement, les options de voile nucléaire et solaire sont à la portée de notre technologie actuelle.
Dans les années 70, la société interplanétaire britannique a mené une étude détaillée sur un modèle de sonde interstellaire qui pourrait atteindre l’étoile de Bernard (à six années-lumière) en seulement cinquante ans. Cette conception de sonde interstellaire utilisait la propulsion par impulsions nucléaires, ce qui signifiait qu’elle projetait des bombes atomiques derrière elle, leur permettant de transférer une partie de leur énergie aux plaques de poussée, ce qui accélérerait la progression de l’engin. Sur la base de leurs calculs, la sonde pourrait atteindre 10% de la vitesse de la lumière. C'est autour de la limite pour la propulsion nucléaire.
Avec des lanceurs à antimatière ou électromagnétiques, des vitesses plus proches de celles de la lumière pourraient être atteintes. Les défis techniques de l’antimatière consistent à le produire en quantités suffisantes (nous ne pouvons produire que des picogrammes d’antimatière, pour des millions de dollars) et à le contenir de manière adéquate. Les défis posés aux lanceurs électromagnétiques consistent à fournir l’énergie nécessaire (dans la gamme de petawatt) et la longueur (des centaines de kilomètres) pour lancer une sonde interstellaire à une vitesse proche de la lumière.