Voici un projet spatial ambitieux que votre Guru ne sera certainement plus de ce monde pour constater de son aboutissement…

La NASA est dans les premières phases de la planification d’une expédition vers une  exoplanète, destinée à marquer le 100e anniversaire de son premier atterrissage sur la lune lors de la mission Apollo 11. Une petite équipe basée au Jet Propulsion Laboratory (JPL) espère envoyer un vaisseau spatial sur une lointaine planète à la recherche de la vie.

En 2016, un projet de financement a été adopté demandant à la NASA d’étudier des méthodes de déplacement interstellaire pouvant atteindre au moins 10% de la vitesse de la lumière en 2069. Il a également été demandé une mission à destination d’Alpha Centauri, le système stellaire le plus proche du nôtre.

Image d’entête : le ciel autour de l’étoile Alpha Centauri à partir d’images obtenues dans le cadre du Digitized Sky Survey 2. (ESO)

Une sonde serait configurée pour être envoyée à l’exoplanète choisie afin de déterminer si la vie y est présente ou non. Quelques années après son lancement, la NASA enverra un grand télescope dans l’espace, qui utilisera des lentilles gravitationnelles pour offrir une vue complète de l’exoplanète.

À l’heure actuelle, la destination n’est pas tout à fait choisie (même si Alpha Centauri sort du lot), car plusieurs candidats sont en liste et d’ici là, nous aurons peut-être découvert autre chose. Bien sûr, il y a de grandes problématiques à résoudre avant que cette mission ne devienne réalité.

Selon Anthony Freeman du JPL qui a présenté les bases du projet lors de la conférence 2017 de l’American Geophysical Union à la Nouvelle-Orléans :

Pour planifier notre mission, nous devons considérer au total 6 phases : I. Accélérer hors de notre système solaire; II. Survivre à la croisière vers Proxima Centauri; III. Ralentir à l’approche; IV. Ajuster la trajectoire pour une rencontre rapprochée V. Acquérir des données; VI. Renvoyez l’information vers la terre.

La plupart des études sur ce sujet traitent uniquement des deux premières phases. Cette étude aborde les Phases III-VI – que voudrions-nous que notre vaisseau spatial interstellaire fasse quand il arrive à destination, et comment devrait-il être configuré quand il arrivera à cet endroit ? La mission devrait-elle être un simple survol, la collecte de données sur le système planétaire en quelques jours ? Ou devrait-elle tenter une insertion orbitale autour de l’étoile cible, afin qu’elle puisse rester plus longtemps dans le système ?

Il a ensuite expliqué au magazine New Scientist que tout cela restait encore très “nébuleux”.

L’un des plus grands défis sera de développer un vaisseau spatial capable d’atteindre une fraction de la vitesse de la lumière. Freeman se demande s’il sera même possible de construire un engin capable de survivre dans le milieu interstellaire en se déplaçant à ces vitesses, car les impacts de particules pourraient s’avérer très problématique.

La propulsion électrostatique, la propulsion nucléaire et les voiles légères à propulsion laser (image ci-dessous) sont toutes considérées comme des technologies qui pourraient aider une sonde à atteindre les vitesses requises. Il reste encore à voir si l’une de ces options s’avérera réalisable, mais à l’heure actuelle, la NASA estime que les voiles sont les plus prometteuses.

A savoir : Le professeur Stephen Hawking et le patron de Facebook, Mark Zuckerberg ont lancé le projet Breakthrough Starshot qui consisterait à envoyer une flotte de petites sondes robotiques qui pourraient accélérer pour atteindre un quart de la vitesse de la lumière, pour arriver dans le système de Proxima Centauri en 20 ans seulement.

Ci-dessous, représentation de la sonde à voile du projet Breakthrough Starshot.

Même si l’engin peut se déplacer assez vite pour faire le voyage vers un autre système, celui-ci prendrait probablement des siècles. On s’attend à ce que le processus de décélération du véhicule, afin de pénétrer en toute sécurité dans l’orbite de l’exoplanète, ajoute des décennies au temps de déplacement global. Une méthode de propulsion suffisamment rapide est cruciale pour cette mission, mais diverses autres technologies doivent également être prévues.

Freeman cite les communications optiques, les sondes reconfigurables, les capacités de l’impression 3D, la programmation génomique et l’intelligence artificielle comme des conditions préalables à la mission de 2069. Entreprendre une expédition vers une exoplanète est très ambitieux et la somme de recherche et de développement nécessaire pour faciliter un tel voyage reflète cela.

Bien sûr, au final, ce qui en découlera pourrait être extraordinaire. La preuve de l’existence d’une vie extraterrestre n’est qu’un des objectifs. La mission permettrait également d’acquérir une meilleure connaissance de l’exoplanète en question, des opportunités d’étudier la matière et le rayonnement rencontré en cours de route et l’opportunité de tester la théorie de la relativité.

Ce ne sera pas un mince exploit de développer la technologie de propulsion nécessaire pour faire “décoller” ce projet et les aspects pratiques de la réalisation d’une mission qui durera des décennies apporteront leurs propres lots de défis. Cependant, c’est la portée de ce projet qui le rend si séduisant.

Le concept de base de l’expédition des exoplanètes de 2069 a été présenté par Anthony Freeman du JPL lors de la conférence 2017 de l’American Geophysical Union à la Nouvelle-Orléans : SH22A-09 The First Interstellar Explorer: What should it do when it Arrives at its Destination?