voyage intergalactique

Voyages interstellaires : pourra-t-on un jour aller sur une exoplanète ?

Hier la Lune, demain Mars… Et ensuite ? Des vols habités vers une exoplanète située ailleurs dans la galaxie sont-ils envisageables ? Une chose est sûre : l'envoi d'un vaisseau au-delà des frontières du système solaire pose des défis incommensurables, à la fois techniques, temporels et humains. Ce qui n'empêche pas certains de tenter de les relever.

P our les vacances, tu préfères l’Egypte ou la mer Rose de Kepler 896 x, dans la constellation du Cygne ? » Alors que l’humanité redouble d’efforts dans l’espoir de découvrir une vie extraterrestre, pourquoi ne pas imaginer un jour partir en vacances dans l’espace ? Et découvrir ainsi une planète lointaine, ses plages paradisiaques et, surtout, ses habitants aussi accueillants qu’exotiques…

Serait-il possible d’envisager, un jour, un tel voyage interstellaire ? A l’heure où l’homme se prépare à peine à un voyage vers Mars (prévu pour 2035) et où l’objet qu’il a envoyé le plus loin dans l’espace, la sonde américaine Voyager 1, atteint tout juste les confins du système solaire après presque quarante ans d’excursion, la question peut sembler un brin anticipée.

Pourtant, des scientifiques projettent déjà sérieusement de prendre la route des étoiles ! C’est le but du projet Break-through Starshot, annoncé par la fondation Breakthrough Initiatives le 12 avril 2016 et porté par le multimilliardaire russe Yuri Milner. Lequel n’a pas hésité à investir 100 millions d’euros dans la fondation qui chapeaute cette aventure cosmique digne des meilleurs films d’anticipation. Imaginez une cohorte de gigantesques voiles solaires, illuminées par le champ de rayons laser qui les propulse, emportant loin de la Terre des sondes miniaturisées pas plus grandes que des timbres-poste… A une vitesse de croisière égale à un cinquième de celle de la lumière (soit 60 000 km/s tout de même !), elles atteindraient le système stellaire le plus proche du nôtre – Alpha du Centaure, à 4,4 années-lumière – en vingt petites années seulement !

De premières initiatives

L’idée ne date pas d’hier… Et la paternité en revient à Robert L. Forward, physicien américain qui, dès 1962, avait imaginé un scénario identique. « Forward proposait déjà de pousser une voile vers les étoiles à l’aide d’un puissant laser alimenté par l’énergie solaire, installé quelque part dans le système solaire », rappelle Luc Arnold, exobiologiste à l’Observatoire de Haute-Provence. Le projet serait donc réalisable ? Si utiliser un champ d’émetteurs laser au sol focalisés sur une voile peut permettre de la propulser sur de très longues distances, contrairement à la lumière du Soleil, dispersée et de plus en plus faible à mesure qu’on s’en éloigne, reste la question du guidage : comment manœuvrer avec un tel dispositif ? Et comment éviter, par ailleurs, les perforations de ces voiles très fines, exposées aux collisions avec des poussières interstellaires, à des vitesses de 60 000 km/s ? Et, surtout, comment passer d’une microsonde à un vaisseau habité ?

« Personne n’a jamais sérieusement essayé de développer une technologie capable d’envoyer un vaisseau spatial vers les étoiles. Starshot peut engendrer d’importants développements technologiques. En cela, même s’il n’y a aucune garantie de réussite et qu’il doit relever beaucoup de défis, le projet est une grande avancée », se réjouit Gerald R. Harp, astrophysicien au Seti Institute. « Dans un premier temps, l’idée est de démontrer la faisabilité de la technologie, complète Nicolas Prantzos, astrophysicien à l’Institut d’astrophysique de Paris. Plus le projet prendra forme, plus les difficultés apparaîtront, mais je suis ravi de voir se développer des initiatives de ce genre… »

Quel type de propulsion ?

Ces voiles solaires présentent un avantage de poids comparées à d’autres modes de propulsion : la légèreté. Car l’un des principaux freins à l’exploration interstellaire tient à la quantité d’énergie à embarquer pour assurer la propulsion. Or, le seul principe connu aujourd’hui pour arracher un engin à la gravité et le déplacer dans l’espace demeure celui, aussi vieux que les feux d’artifices, de l’action-réaction : une poussée verticale exercée dans le moteur dans une direction donnée transmet au véhicule une poussée égale et opposée.

Un principe jusqu’ici principalement exploité par la propulsion chimique (l’expulsion de gaz issus de la combustion), qui consomme des quantités astronomiques de carburant ! Rejoindre Proxima du Centaure en cent ans nécessiterait, avec la propulsion chimique, une quantité de carburant supérieure au nombre d’atomes contenus dans l’Univers et cela, pour transporter une charge utile quasi négligeable. A titre de comparaison, la propulsion ionique – basée sur l’accélération des ions via un champ électrostatique – permettrait d’emporter une charge de 1 kilogramme grâce à deux fois la masse du Soleil.

Enfin, la production mondiale annuelle d’uranium devrait être réquisitionnée pour transporter 100 kilogrammes par propulsion nucléaire (fission) !

« Il reste la fusion thermonucléaire, avance Nicolas Prantzos. Des scientifiques travaillent sur sa maîtrise future afin d’envisager une fusée transportant son propre combustible. » Ainsi, le projet Icare, soutenu par la fondation Icarus Inter-stellar, s’inspire directement de Daedalus, le projet théorique le plus détaillé jusqu’à présent de vaisseau interstellaire propulsé par fusion thermonucléaire. Porté par la British Interplanetary Society dans les années 1970, Daedalus a permis de démontrer qu’il était possible, en utilisant des extrapolations crédibles de technologies existantes (comme par exemple aller chercher des ressources énergétiques supplémentaires dans l’atmosphère jovienne !), de lancer une sonde interstellaire vers un autre système en un temps inférieur à la durée d’une vie humaine – environ quarante ans -, à 10 % de la vitesse de la lumière. « Pour un projet de l’ampleur de Daedalus, la quantité totale d’énergie nécessaire est comparable à un dixième de ce que nous produisons sur Terre en un an ! En se basant sur une progression de la production énergétique de 2 % par an, un tel projet serait réalisable au bout de deux siècles », explique Nicolas Prantzos.

Mais le successeur de Daedalus pourrait faire mieux grâce à une nouveauté : l’antimatière (la face cachée de la matière, son double en négatif). Car le vaisseau Icarus pourrait combiner la fusion thermonucléaire et l’antimatière, cette dernière agissant comme un catalyseur pour faciliter la fusion. Mais les défis à relever sont encore nombreux. La maîtrise actuelle de la fusion ne permet pas d’obtenir une réaction de plus de six minutes… Quant à l’antimatière, il faudrait environ 1 milliard d’années au grand accélérateur de particules du Cern, en Suisse, pour en produire 1 gramme !

Reste une ultime piste, qui pourrait régler nombre de problèmes : les « trous de ver ». Soit des tunnels spatio- temporels, prévus par la relativité d’Einstein, qui permettraient de se rendre d’un point à un autre de l’espace non en ligne droite, mais en le traversant de part en part. C’est la solution retenue dans le film Interstellar.

Une solution purement théorique… Mais qui sait : une civilisation galactique utilisera peut-être ce moyen un jour pour venir nous rendre visite (lire encadré).

En attendant, l’homme doit aussi se préparer aux difficultés physiologiques liées aux vols habités ! Car les obstacles que devraient surmonter des voyageurs de l’espace sont, là encore, innombrables : isolement, autonomie alimentaire, dégradations physiques… Vu les distances en jeu, même en supposant des systèmes de propulsion plus rapides que nos fusées actuelles, les voyages dureraient probablement plusieurs années. Or, le record actuel du plus long séjour en continu dans l’espace, détenu par un cosmonaute russe sur la station Mir, en 1995, n’est « que » de quatorze mois.

Des tests de gravité artificielle

Grâce à ces pionniers et aux travaux effectués depuis à bord de la Station spatiale internationale, on sait que les astronautes subissent de nombreuses transformations physiologiques sous l’effet de l’impesanteur (absence de gravité). Susceptibilités individuelles ? Prédispositions génétiques ? Si tous les corps ne sont pas égaux face à ces désagréments, les moyennes constatées sur six mois chez les astronautes font état d’un épaississement des artères équivalent à celui d’un vieillissement de trente ans ! « Nous allons avoir des vieillards au bout de dix-huit mois. Or nous ne savons pas comment contrer ces dégradations cardio- vasculaires », avoue Philippe Arbeille, docteur en médecine spécialisé en ultra-sonologie médicale (échographie, doppler).

Les atrophies musculaires sont quant à elles systématiques, mais tendent à être résorbées par les contre-mesures consistant à soumettre les astronautes à deux heures d’exercice physique par jour. Plus inquiétant, près de 40 % des astronautes présentent des pertes visuelles dues à une hypertension intracrânienne, susceptibles d’être amplifiées par ces activités sportives.

« C’est une question qui préoccupe fortement les agences spatiales actuellement, car ces phénomènes ne sont pas toujours réversibles », précise Laurence Vico, directrice de recherche de l’unité mixte Sainbiose (Inserm). Enfin, les os ne sont pas épargnés. Des pertes de 20 % de densité minérale osseuse ont été constatées après six mois dans l’espace. Au même titre que les problèmes visuels, la réversibilité de ce phénomène reste en suspens. Autrement dit, un voyage spatial au long cours vous transformera à coup sûr en vieillard miro, atrophié et perclus d’ostéoporose. Bonjour les vacances !

La seule solution consisterait à recréer une gravité artificielle au sein des habitacles. « Comme nous n’arrivons pas à prévenir complètement les atteintes physiologiques dues à l’impesanteur à l’aide des contre-mesures, les agences spatiales réfléchissent de plus en plus sérieusement à reproduire une gravité terrestre dans les engins spatiaux », explique Laurence Vico.

Pour Pierre Denise, doyen de la faculté de médecine et président de l’université de Caen, cette solution est incontournable. Et pour cause, pour ce spécialiste du système vestibulaire – système responsable de la détection des mouvements et de la pesanteur, situé dans l’oreille interne -, une grande partie des effets néfastes de l’impesanteur pourraient être liés à la perturbation de cet organe. « Notre hypothèse consiste à considérer que le système vestibulaire va contrôler non seulement les vibrations et l’orientation dans l’espace mais également un grand nombre de fonctions physiologiques, comme le système cardio-vasculaire, le système respiratoire et même la minéralisation osseuse », confirme Pierre Denise. Or, parmi les possibilités de stimulation du système vestibulaire, la création d’une gravité artificielle d’environ deux fois la gravité terrestre semble prometteuse. « Il s’agirait de soumettre régulièrement les astronautes aux effets d’une centrifugeuse. Le système vestibulaire pourrait ainsi être stimulé, à condition que la tête soit relativement éloignée de l’axe de rotation », détaille Pierre Denise.

Impossible avant le XXIIe siècle…

Sans oublier les contraintes psychologiques. En 2010, au grand étonnement des scientifiques, l’expérience de confinement au sol Mars-500, menée sur six volontaires pendant cinq cents jours, dans 70 m² en Russie, a révélé les mêmes transformations de la paroi artérielle que chez les astronautes en impesanteur. « On ne peut pas dire que c’est la microgravité ni les radiations, ni l’exercice ni la nutrition… Donc il ne reste qu’une hypothèse : le stress », constate Philippe Arbeille.

A supposer que l’on ait résolu tous ces problèmes, quand pourrions-nous espérer décoller ? « Impossible avant le siècle, et encore, ce n’est pas évident », estime Nicolas Prantzos. « Mais nous ne sommes pas une espèce raisonnable, donc nous irons toujours le plus loin possible », renchérit Laurence Vico. Si l’espoir est maigre, il vit malgré tout…

Prêtons-nous au rêve et embarquons sur un vaisseau-monde, cette arche de l’espace à déplacement lent imaginée dans les années 1980 et inspirée de la science-fiction, recréant, sur 12 à 20 kilomètres de diamètre et 200 kilomètres de long, un environnement le plus proche possible de celui de la Terre.

« Sur la moitié de la longueur du cylindre, la coque serait tapissée d’une couche de régolithe (le ‘sol’), le reste du volume étant occupé par l’atmosphère. L’autre moitié du cylindre serait remplie de combustible, dix fois plus massif que la coque. Une gravité artificielle sensiblement égale à celle de la Terre serait assurée sur la surface grâce à la rotation du cylindre autour de son axe, toutes les cinq minutes », raconte Nicolas Prantzos. Mais le rêve s’arrête ici, car la puissance nécessaire à la propulsion de ce géant serait des centaines de milliers de fois supérieure à la puissance totale de notre civilisation actuelle…

A l’aide des technologies existantes ou envisageables d’ici aux dix à vingt prochaines années, rejoindre une étoile proche semble bien relever de la science-fiction… Mais loin des agences spatiales et en dehors de leurs tâches strictement professionnelles, de nombreux scientifiques cultivent avec ardeur leur rêve interstellaire et tracent petit à petit la route vers les étoiles. Qui sait si l’un d’eux n’est pas sur la piste d’une solution de rupture qui mettrait nos lointains voisins à notre portée ?

Et si c’était eux qui arrivaient chez nous ? L’homme ne dispose pas, pour l’instant, de la technologie permettant les voyages interstellaires. Mais serait-il possible qu’une civilisation plus avancée que la nôtre ait développé un moyen complètement hors de portée pour nous ? Pourquoi pas… Des scientifiques ont imaginé des subterfuges spatio-temporels qui rendraient possibles de tels voyages ! Certes, les déplacements supérieurs à la vitesse de la lumière, décrits dans la théorie de la relativité restreinte, seraient en fait inenvisageables. Mais dépasser cette barrière devient plausible en mêlant théorie de la relativité générale et physique quantique, en déstabilisant l’espace et le temps à l’aide de quantités d’énergie faramineuses. Les déplacements au sein de l’Univers pourraient alors être envisagés par l’intermédiaire de tunnels spatio-temporels générés par l’énergie stellaire, à l’image des fameux trous de ver d’ Ces types de trous noirs de charge électrique nulle et en rotation sur eux-mêmes – la garantie du non-effondrement du tunnel – pourraient faire office de raccourcis entre différentes zones de l’Univers. Autre possibilité : la déformation locale de l’espace-temps. Définie par Miguel Alcubierre, physicien mexicain, une bulle temporelle pourrait se déplacer à une vitesse supérieure à celle de la lumière en dilatant l’espace derrière elle tout en le compressant devant. Confiné dans sa bulle, le voyageur surferait sur l’espace-temps tout en conservant une vitesse inférieure à celle de la lumière. En supposant ces théories prouvées mathématiquement – ce qui est encore loin d’être le cas côté Terriens… -, une civilisation extraterrestre avancée a peut-être trouvé un moyen de réaliser ces prouesses grâce à l’exploitation de l’énergie de centaines de milliards d’étoiles !

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Cinéma Voyage intergalactique en perspective à l'exposition «Écho»

Voyage intergalactique en perspective à l'exposition «écho».

Dans quelques secondes, nous plongerons à l’intérieur d’un trou noir. La bonne nouvelle est que nous en ressortirons ensuite. Nous sommes dans Spheres , la création de réalité virtuelle d’Eliza McNitt qui vient de remporter le Grand Prix de sa catégorie à la Mostra de Venise.

L’oeuvre est présentée en première canadienne dans le cadre de la nouvelle exposition de réalité virtuelle Écho : réverbération dans l’espace , au Centre Phi de Montréal jusqu’au 20 janvier.

Coiffé de lunettes spéciales, on n’y fait rien de moins qu’un fabuleux voyage intergalactique en trois volets.

Mais au-delà des images, créées par ordinateur à partir des connaissances scientifiques que nous avons de l’espace, la jeune créatrice américaine de 27 ans a voulu explorer le son du cosmos, à partir du big bang jusqu’à aujourd’hui.

« Ma première création s’appelait Le festival des étoiles, dit Eliza McNitt en entrevue. Elle explorait la naissance et la mort d’une étoile vue à travers le télescope Hubble . En faisant ce travail et en étudiant l’univers, je me suis mise à me demander ce qui arriverait si on écoutait ce qui se passe dans le cosmos. Et c’est comme ça que ce projet a vu le jour. »

Ce sont les voix de Patti Smith, de Jessica Chastain et de Millie Bobby Brown que l’on entend dans Spheres . Malheureusement, cette narration n’est pour l’instant proposée qu’en anglais.

« C’est très compliqué de traduire une bande sonore de réalité virtuelle », dit Myriam Achard, commissaire de l’exposition.

Le disque d’or

Le Centre Phi est par ailleurs un endroit unique en Amérique pour exposer ces oeuvres de réalité virtuelle, qui ne circuleraient autrement que dans les festivals.

« Il n’y a pas d’endroit aux États-Unis qui comprenne aussi bien la réalité virtuelle que le Centre Phi, et où les créations peuvent être exposées pendant des mois », dit Jess Engel, coproductrice de Spheres .

La thématique du cosmos, qui est abordée dans plusieurs oeuvres de l’exposition Écho , est aussi reprise dans la pièce Beethoven’s Fifth , de Jessica Brillhart.

C’est à l’occasion du 40e anniversaire du voyage dans l’espace de la sonde Voyager , en 2017, que la créatrice s’est intéressée au contenu du fameux « disque d’or ». Ce disque d’or, envoyé sur Voyager , avait pour mission de détailler la vie des humains, s’il était intercepté par des extraterrestres. On y avait enregistré toutes sortes de bruits, des cris de nourrissons au grondement du tonnerre, et diverses musiques, dont le premier mouvement de la Cinquième symphonie de Beethoven, enregistré par l’Orchestre Philharmonia de Londres.

Le projet de Brillhart mêle donc une répétition de l’Orchestre et un voyage sur Voyager . Au début, le spectateur s’y déplace comme s’il était lui-même un musicien de l’orchestre. Brillhart a aussi reproduit des images basées sur des informations captées par Voyager .

« C’est un peu ce que Beethoven aurait vu s’il était allé dans l’espace avec Voyager  », dit-elle en entrevue.

Le groupe montréalais Félix et Paul Studios, qui a travaillé notamment sur le film L’île aux chiens , présente ici, quant à lui, un documentaire sur différents astronautes qui ont travaillé à bord de la navette spatiale internationale.

Parmi les oeuvres québécoises, on peut voir aussi un vidéoclip en réalité virtuelle de la chanson Coast , du groupe Valaire. Le vidéoclip a été réalisé par le groupe Turbulent.

« On avait envie d’explorer la réalité virtuelle et le monde de la musique dans un projet commun. On trouvait que le vidéoclip était un bon point de départ puisque c’est un format que les gens connaissent », dit Claire Buffet, du groupe Turbulent.

« Nous, on a le beau rôle, on fait de la musique, dit Luis Clavis, du groupe Valaire. Ce qu’on avait à faire, c’est un remue-méninges pour déterminer la forme et la couleur qu’on voulait que ça prenne. »

Ce vidéoclip pourra être vu à domicile avec un casque Oculus Go, moins cher que d’autres casques de réalité virtuelle.

La musique de Valaire et la chanson Coast , de nature évolutive, se prêtaient bien, selon les concepteurs de Turbulent, à cette immersion. « Ça nous emmène vraiment ailleurs », dit le musicien France, de Valaire.

La conception de vidéoclip en réalité virtuelle n’est pas encore courante dans le monde de la musique. « À ma connaissance, au Québec et au Canada il n’y en a pas d’autres », dit Claire Buffet.

À voir en vidéo

Voyage interstellaire, une utopie ?

Sortir du Système solaire est un rêve. À ce jour, seules les sondes Voyager y sont parvenues, tandis que l’Homme n’a pas exploré plus loin que la Lune. Le film Interstellar fait écho à cette ambition. Mais découvrir d’autres systèmes stellaires est-il réalisable ? Éléments de réponse.

Qu’est-ce que le voyage interstellaire ?

Parler de voyage interstellaire, c’est littéralement parler de voyage « entre les étoiles « . En effet, l’Humanité toute entière se trouve sur Terre, la troisième planète la plus proche du Soleil à graviter autour notre étoile. Or, on estime aujourd’hui qu’il existe entre 200 et 400 milliards d’étoiles dans notre galaxie la Voie Lactée.

Tout comme le Soleil, certaines sont le centre d’un système stellaire avec des planètes en orbite autour d’elles. Ainsi, pour effectuer un voyage interstellaire, il suffit de s’éloigner de la zone d’influence magnétique du Soleil, l’héliosphère , pour se rapprocher des autres étoiles.

L’étoile la plus proche de notre Système solaire est Proxima du Centaure, un des trois astres qui forment le système stellaire Alpha du Centaure à 4,37 années-lumière. Mais le chemin pour accéder au milieu interstellaire et aux étoiles qui s’y trouvent est immensément long et périlleux.

C’est le parcours que sont en train de suivre les sondes Voyager I et II lancées par la Nasa les 20 août et 5 septembre 1977.

La mission Voyager

Les deux sondes sœurs Voyager I et II sont les objets les plus lointains jamais envoyés par l’Homme dans l’espace. Comme leurs prédécesseurs Pioneer 10 (1972) et 11 (1973) aujourd’hui éteintes, leur objectif premier était l’étude in situ des planètes du Système solaire externe, qui n’avaient encore jamais été visitées. Voyager I et II ont toutes les deux survolé Jupiter et Saturne . Voyager II a même prolongé l’expédition jusqu’à Uranus et Neptune, deux planètes photographiées alors pour la première et la dernière fois.

En novembre 2021, après 44 ans de périple, Voyager I se trouve à environ 155 unités astronomiques de la Terre (1 UA = 1 distance Terre-Soleil = 150 millions de kilomètres), soit 23 milliards de kilomètres. Moment historique, la sonde a été le premier objet créé par l’Homme à sortir de l’héliosphère et pénétrer le milieu interstellaire en août 2012, suivie par sa sœur en novembre 2018. Voyager II se trouve fin 2021 à 128 UA ou 19 milliards de kilomètres. Plus incroyable encore, toutes deux continuent à envoyer quotidiennement des données, ce qui leur octroie le record de longévité pour des sondes spatiales. Elles devraient toutefois finir par s’éteindre en 2025.

À noter que le Système solaire peut également être défini comme la zone d’influence gravitationnelle du Soleil – où la force de gravité exercée par le Soleil est supérieure à celle des étoiles voisines – et non comme sa zone d’influence magnétique. On estime alors que sa frontière se trouve à environ 19 000 milliards de kilomètres. Sous cette hypothèse, les sondes Voyager sont encore bien loin d’avoir quitté le Système solaire…

Voyager I, qui se dirige vers la constellation d’Ophiuchus, atteindra l’étoile Gliese 445 dans 40 000 ans, à 17,6 années-lumière du Soleil. À peu près au même moment, Voyager II « frôlera » Ross 248, une étoile naine de couleur rouge située à 10,32 années-lumière.

Les sœurs auront alors peut être l’opportunité de délivrer le message qu’elles transportent depuis leur départ de la Terre. Tout comme Pioneer 10 et 11, elles embarquent en effet un disque de cuivre de 30 cm de diamètre accompagné d’une cellule et d’une aiguille permettant de le lire. Sur ce Voyager Golden Record sont notamment gravés une série de 116 photos de lieux symboliques de la Terre et des schémas indiquant la position de notre planète dans le Système solaire. Une pierre de Rosette expliquant le système numérique en usage et les grandeurs employées en physique s’y trouve également.

Enfin, 27 morceaux de musiques classique et moderne ainsi que des enregistrements variés (bruits du vent, tonnerre, cris d’animaux, de nourrisson, extraits de textes littéraires…) complètent la collection. Le disque est accompagné d’une source d’uranium 238 qui permettra à leur futur destinataire de déterminer le temps écoulé depuis le lancement. D’après la Nasa, ce disque et la sonde elle-même survivront plus longtemps que la Terre et le Soleil !

L’Homme dans le milieu interstellaire

Les sondes Voyager sont en route avec les principales clefs de compréhension de l’Humanité. Mais l’Homme pourra-t-il un jour apporter lui-même cette connaissance à d’éventuelles civilisations extraterrestres ? Visiter d’autres systèmes stellaires ? La toute première énigme à résoudre pour y parvenir est temporelle. En effet, les systèmes de propulsion chimique actuels permettraient à un vaisseau habité d’atteindre Proxima du Centaure en environ… 100 000 ans.

À l’instar des films 2001, Odyssée de l’espace, Alien ou Avatar, une solution serait de stopper le vieillissement des passagers par hibernation. Pure fantaisie ? Pas tant que cela. La Nasa travaille depuis 2013 avec l’entreprise SpaceWorks au développement d’un système similaire : la température corporelle des astronautes serait abaissée progressivement, de l’ordre de 0,6°C par heure pendant 6 heures, par un système intranasal. À la limite de l’hypothermie, les fonctions vitales ralenties, il serait alors possible de rester endormi plusieurs semaines avec une simple perfusion pour se nourrir.

Moins d’oxygène et de nourriture consommés, pas de matériel de sport ou de loisir, cela fait plus de place pour le carburant et réduit le volume du vaisseau. D’où des économies, ou l’assurance d’une destination finale plus lointaine… Une fois au point, la technologie serait d’abord testé lors d’une mission habitée vers Mars.

Autre possibilité, le vaisseau générationnel ou arche spatiale. Plusieurs générations d’humains se succéderaient à son bord avant d’arriver à destination, ce qui permettrait de s’affranchir du temps de trajet vers une contrée lointaine. Toutefois, une dizaine d’astronautes vivent aujourd’hui de manière permanente dans la Station spatiale internationale , à 400 kilomètres du sol, et ceci relève déjà de la prouesse technique. On est loin donc de l’autonomie d’un équipage sur plusieurs générations au-delà des frontières du Système solaire…

Dans son film Interstellar, Christopher Nolan met quant à lui en scène une façon de voyager permettant de s’affranchir de la distance à parcourir. Il fait se déplacer les astronautes via un trou de ver proche de Saturne. Ce type de raccourci hypothétique de l’espace-temps permettrait de relier, directement, un point A à un point B en réalité très éloignés. Une idée théorique à la mise en oeuvre délicate… Pour l’astrophysicien Jean-Pierre Luminet , la méthode est assez improbable car la présence d’un trou de ver induit la présence d’un trou noir. D’une part, n’importe quel vaisseau spatial serait déchiqueté bien avant d’atteindre ce type d’objet. D’autre part, les trous noirs sont rares. Selon les connaissances actuelles, le plus proche de la Terre serait celui du centre de notre galaxie. Difficile donc de s’y rendre dans un avenir proche…

Finalement, le voyage interstellaire requiert surtout la mise au point de nouveaux systèmes de propulsion. À noter que 300 000 km/s , la vitesse de la lumière, est la vitesse maximale possible selon la théorie de la relativité. Et même à cette vitesse, quatre ans seraient nécessaires pour rejoindre l’étoile Proxima et des millions d’années pour les galaxies les plus proches. La sonde Voyager, une des plus rapides jamais conçues, se déplace elle à une vitesse moyenne de 17 km/s…

Le recours à la fission nucléaire ou l’utilisation de voiles solaires, encore expérimentales, permettront peut être d’atteindre des vitesses plus élevées mais celles-ci resteront insuffisantes pour atteindre les étoiles dans un délai compatible avec la durée de la vie humaine. D’autres méthodes plus efficaces sont encore à l’étude, comme la propulsion nucléaire pulsée ou le recours à un collecteur Bussard – qui utiliserait d’immenses champs magnétiques pour collecter l’hydrogène du milieu interstellaire et le compresser jusqu’à atteindre les densités nécessaire à la fusion nucléaire. Mais ces technologies restent encore très théoriques.

A noter tout de même qu’une équipe du laboratoire de physique appliquée de l’université Johns-Hopkins (Maryland) élabore de son côté une nouvelle sonde intertellaire pour succéder à Voyager I et II. Pesant moins de 800 kilos, elle serait propulsée, à l’horizon 2030, par le nouveau lanceur spatial Space Launch System (SLS).

Et pour conclure, en attendant de se déplacer soi-même entre les étoiles, déplaçons-nous entre les planètes. Le voyage en direction de Mars notamment, sera sans doute la prochaine étape significative dans l’exploration humaine de notre univers. Et pour les plus rêveurs, il est toujours possible de voyager jusque dans d’autres galaxies en regardant le film Interstellar .

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« Les voyages intergalactiques et interstellaires sont-ils possibles ? »

Roland Lehoucq , astrophysicien

Emma Flacard , journaliste

Tous les jeudis, le 1 sélectionne l’une de vos questions. Cette semaine, nous répondons à Alexis, 29 ans, qui se demande s’il est envisageable, techniquement et humainement, de changer de galaxie ou de voyager d’une étoile à une autre.

Les voyages intergalactiques et interstellaires sont-ils possibles ?

Alexis, 29 ans, Nantes

La réponse de Roland Lehoucq, astrophysicien au Commissariat à l’énergie atomique de Saclay et président du festival international de science-fiction Les Utopiales :

Le voyage intergalactique, qui suppose de changer de galaxie, n’est tout simplement pas possible, et relève de la science-fiction. Sortir de notre galaxie, la Voie lactée, pour aller dans la galaxie la plus proche de nous, la galaxie d’Andromède, n’est pas possible, car la distance à franchir est encore plus grande que celle qui nous sépare des étoiles.

En revanche, le voyage interstellaire, qui, comme son nom l’indique, représente le fait de voyager d’une étoile à une autre (ou plus précisément une planète en orbite autour d’une étoile), est possible, mais très difficile. Les distances qui séparent les étoiles les unes des autres sont considérables, et pour comparer ces distances, on utilise la lumière comme mesure : c’est la durée que met la lumière pour arriver jusqu’à nous qui sert d’unité de mesure.

« Il faudrait 88 000 ans aux sondes Voyager 1 et 2 pour parvenir jusqu’à Proxima du Centaure »

Pour donner un exemple, il faut une seconde et un quart pour que la lumière de la Lune nous parvienne, 500 secondes pour que nous parvienne celle du Soleil, et 4,4 ans pour la lumière de l’étoile la plus proche de nous, Proxima du Centaure. En comparaison, la lumière qui nous vient de la galaxie d’Andromède, la plus proche de nous, met 2,5 millions d’années pour nous parvenir. La vitesse de la lumière est de 300 000 kilomètres par seconde, et les sondes Voyager 1 et 2 qui ont été envoyées dans l’espace au milieu des années 1970 ont une vitesse actuelle d’environ 15 kilomètres par seconde. Leur vitesse est donc 20 000 fois plus faible que celle de la lumière, alors si ces sondes visaient Proxima du Centaure – ce qui n’est pas le cas – il leur faudrait 88 000 ans pour y parvenir. Ces chiffres donnent une idée de l’ambition du voyage interstellaire ! Pour le faire, il faudrait y aller beaucoup plus vite que ce que l’on fait actuellement.

« Réaliser un tel voyage interstellaire reviendrait à utiliser la totalité du budget énergétique de la planète en une année »

Le point important dont il faut tenir compte, en dehors de la technique, c’est l’énergie. Pour qu’un vaisseau aille plus vite, il faut lui communiquer une quantité d’énergie beaucoup plus grande. Mais d’où vient cette énergie ? Si l’on imagine faire un voyage interstellaire vers l’étoile la plus proche, Proxima du Centaure, à 10 % de la vitesse de la lumière – ce qui est déjà considérable au regard de ce que l’on sait faire –, le vaisseau ira en moyenne à 30 000 kilomètres par seconde, avec 1000 tonnes de charge utile (instruments, sondes, moyens de communication, source d’énergie, etc.) (1) mais sans humains, ce voyage pourrait se faire en une cinquantaine d’années, sans compter le retour. Et pour faire un tel voyage, il faudrait communiquer une quantité d’énergie à ce vaisseau qui serait équivalente à celle que consomme l’humanité en une année entière. Autrement dit, on transférerait toute l’énergie utilisée pour les voitures, les téléphones portables, les avions, etc. dans la propulsion du vaisseau (sans parler de sa construction…). Réaliser un tel voyage interstellaire reviendrait à utiliser la totalité du budget énergétique de la planète en une année.

« Le vrai problème réside dans l’énergie dont l’humanité dispose »

Je me suis amusé à chiffrer ce que l’on voit dans le film Avatar , dans lequel un vaisseau, qui transporte de nombreux êtres humains, se dirige vers Proxima du Centaure, et tel que cela est décrit dans le film – ils mettent un peu moins de six ans à faire le voyage –, ce vaisseau, qu’il ne nous serait pas impossible de pouvoir construire, consomme 150 000 années de production énergétique humaine actuelle, juste pour faire le voyage. C’est un peu comme si l’on voyait une maison à 10 millions d’euros que l’on voulait acheter, mais que l’on n’avait pas l’argent pour le faire. Le voyage interstellaire, on peut y penser, on peut considérer les détails pratiques, la motorisation du vaisseau, son organisation interne, etc., mais le vrai problème réside dans l’énergie dont l’humanité dispose.

Cette énergie est considérable, c’est d’ailleurs pour cela que notre empreinte environnementale à l’échelle de la planète perturbe le climat et l’environnement, mais en même temps ridicule au regard de la quantité nécessaire pour effectuer un « modeste » voyage interstellaire. D’autant plus que les 80 % de l’énergie humaine proviennent des énergies fossiles, qui ont vocation à s’épuiser ou à être remplacées par d’autres types d’énergie pour garder une planète habitable. Dans un tel contexte, on comprend bien qu’un voyage interstellaire est en contradiction avec l’objectif affiché (et nécessaire) de remplacer l’énergie fossile dont nous disposons par des sources d’énergie renouvelable comme l’énergie solaire, éolienne…

« Lorsque l’on s’interroge sur le voyage interstellaire, on en revient aux problématiques terrestres »

En imaginant voyager plus lentement, et donc consommer moins d’énergie en la diluant dans le temps, ce qui a été imaginé dans la science-fiction, avec des vaisseaux « générations », dans lesquels des générations d’êtres humains se reproduisent pendant des centaines d’années avant d’arriver sur l’étoile visée, il faudrait penser des vaisseaux totalement autonomes, ce qui est un autre problème. Cela nécessiterait d’avoir toutes les pièces de rechange, que le vaisseau soit en autonomie pendant trois cents ans, et que les êtres humains à bord du vaisseau ne s’entre-tuent pas. C’est aussi difficile à résoudre ! Et, en réalité, une fois que l’on a mis ce vaisseau « générations » sous la loupe du raisonnement, dans une expérience de pensée, on réalise que c’est un peu notre Terre : des êtres humains qui coexistent et se reproduisent, le recyclage naturel, l’accumulation des déchets, notamment le CO 2 …  

Finalement, lorsque l’on s’interroge sur le voyage interstellaire, qui est une question passionnante, on en revient, après un détour par l’imaginaire, aux problématiques terrestres et on se questionne sur le futur énergétique de l’humanité sur Terre. Si l’on veut continuer à vivre dans un monde habitable, il faudra consommer beaucoup moins d’énergie.

Conversation avec EMMA FLACARD

Illustration JOCHEN GERNER

(1) En comparaison, Saturn V, le vaisseau qui a déposé les astronautes américains sur la Lune faisait 3 000 tonnes au décollage.

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Les trous de ver permettent-ils de voyager entre les étoiles ?

Théorie de la relativité générale

Espace-temps

Relativité générale

question réponse

[EN VIDÉO] Interview : un trou de ver pourrait-il relier deux univers ?  Les trous de ver sont des objets hypothétiques censés relier deux régions distinctes de l’espace-temps....

Découverts théoriquement par Albert Einstein, les  trous de ver  sont des sortes de tunnels dans l’espace-temps. Mais existent-ils vraiment ? Et si oui, permettraient-ils de voyager entre les étoiles ?

au sommaire

Il n'existe aucune indication qu'il soit un jour possible à un vaisseau spatial de dépasser la vitesse de la lumière . Mais s'il n'est pas possible de voyager plus vite que la lumière dans le cosmos cosmos , on peut imaginer qu'il existe des sortes de raccourcis connectant deux régions de l'espace-temps.

Interstellar et les secrets de la physique des trous de ver

Différents types de trous de ver

La théorie de la relativité générale d' Einstein Einstein contient des solutions décrivant de tels raccourcis. Ils sont comparables à des tunnels creusés par des vers dans une pomme et permettant de passer plus rapidement d'une région de la surface de cette pomme à une autre. Pour cette raison, le physicien physicien John Wheeler les a appelés trous de ver .

Malheureusement, traverser les tunnels de certaines de ces solutions revient à plonger dans un trou noir avec une mort certaine à mi-chemin pour les voyageurs. D'autres sont sans danger mais leur ouverture nécessiterait une énergie bien supérieure à celle produite par le Soleil . De plus, de tels raccourcis dans l'espace permettraient de voyager dans le temps , avec tous les paradoxes que cela implique. Par conséquent, on considère que l'on ne peut pas voyager entre les étoiles étoiles avec des trous de ver traversables.

À ce jour, il n'y a aucune preuve expérimentale de l'existence des trous de ver.

Découvrez Futura dans les étoiles, le podcast incontournable des amateurs d'astronomie et d'espace

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Définitions associées

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• Ce que "espace-temps" veut dire

📍  GCA07H6 - GAG30 - Voyage intergalactique - Foret Boucher

By alpha772, your geocaching name is unknown, please 👤 sign in to identify yourself.  how does it work, certified solvers.

GAG30 - Voyage intergalactique - Foret Boucher Mystery Cache

GCA07H6 ▼

Geocache Description:

La cache a été posée dans le but d'être trouvée pour l'événement de geocaching du GAG30 qui débute le vendredi 30 septembre 2022.

Donc pour ceux qui débutent en géocaching, le concept de cette fête est d'attendre le vendredi 30 septembre pour signer les caches commençant par GAG30 - ...

Cette fête du geocaching dans la capitale Nationale se déroule du vendredi 30 septembre à 18:00 jusqu'à l'événement de geocaching GAG30 - The Wrath of Ammo Khan  :  GC9YTMW qui prendra place au Parc Vincent Massey, à Ottawa le 1er octobre 2022, de 17:00 - 19:00. 

Inscrivez vous et venez découvrir le monde du geocaching ou participez à une belle réunion.

The cache was placed with the goal of being found for the GAG30 geocaching event that begins on Friday, September 30, 2022 .

So for those new to geocaching, the concept of this party is to wait until Friday, September 30 to sign up for caches beginning with GAG30 - ...

This geocaching party in the nation's capital runs from Friday, September 30 at 6:00 pm until the G AG30 - The Wrath of Ammo Khan : GC9YTMW geocaching event that will take place at Vincent Massey Park, Ottawa on October 1, 2022 from 5:00 pm - 7:00 pm .

Register and come discover the world of geocaching or participate in a great reunion.

GAG30 - Voyage intergalactique - Foret Boucher

Cette cache est donc la dernière de 3. Vous devez aller visiter

1- GCA07FR : GAG30 - Foret *Star*Boucher afin de trouver la première partie de l'indice qui vous permettra de trouver cette cache mystère.

2- GCA07 K6 : GAG30 - The middle of the ForestTrek afin de trouver la seconde partie de l'indice.

Bonne balade à pied, en botte, en raquette, avec une moustiquaire, en vélo ou avec une poussette !

This cache is the last of 3. You must visit

1- GCA07FR : GAG30 - Foret *Star*Bouche r to find the first part of the clue that will allow you to find this mystery cache.

2- GCA07K6 : GAG30 - The middle of the ForestTrek to find the second part of the clue.

to find the second part of the clue that will help you find the mystery cache GCA07H6.

Have a nice walk, with rain boots, snowshoes, with an helmet net, on bike or with a stroller !

Additional Hints ( Decrypt )

Decryption Key

A|B|C|D|E|F|G|H|I|J|K|L|M ------------------------- N|O|P|Q|R|S|T|U|V|W|X|Y|Z

(letter above equals below, and vice versa)

What are Attributes?

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There are no Trackables in this cache.

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• GAG30 Caches by BlackRose67
• Part 1 - GAG Caches through the years for GC3VVH1 - (Active) by The Burrow
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For the first time Rosatom Fuel Division supplied fresh nuclear fuel to the world’s only floating nuclear cogeneration plant in the Arctic

The fuel was supplied to the northernmost town of Russia along the Northern Sea Route.

The first in the history of the power plant refueling, that is, the replacement of spent nuclear fuel with fresh one, is planned to begin before 2024. The manufacturer of nuclear fuel for all Russian nuclear icebreakers, as well as the Akademik Lomonosov FNPP, is Machinery Manufacturing Plant, Joint-Stock Company (MSZ JSC), a company of Rosatom Fuel Company TVEL that is based in Elektrostal, Moscow Region.

The FNPP includes two KLT-40S reactors of the icebreaking type. Unlike convenient ground-based large reactors (that require partial replacement of fuel rods once every 12-18 months), in the case of these reactors, the refueling takes place once every few years and includes unloading of the entire reactor core and loading of fresh fuel into the reactor.

The cores of KLT-40 reactors of the Akademik Lomonosov floating power unit have a number of advantages compared to the reference ones: a cassette core was used for the first time in the history of the unit, which made it possible to increase the fuel energy resource to 3-3.5 years between refuelings, and also reduce the fuel component of the electricity cost by one and a half times. The FNPP operating experience formed the basis for the designs of reactors for nuclear icebreakers of the newest series 22220. Three such icebreakers have been launched by now.

For the first time the power units of the Akademik Lomonosov floating nuclear power plant were connected to the grid in December 2019, and put into commercial operation in May 2020. The supply of nuclear fuel from Elektrostal to Pevek and its loading into the second reactor is planned for 2024. The total power of the Akademik Lomonosov FNPP, supplied to the coastal grid of Pevek without thermal energy consumption on shore, is about 76 MW, being about 44 MW in the maximum thermal power supply mode. The FNPP generated 194 million kWh according to the results of 2023. The population of Pevek is just a little more than 4 thousand, while the FNPP has a potential for supplying electricity to a city with a population of up to 100 thousand people. After the FNPP commissioning two goals were achieved. These include first of all the replacement of the retiring capacities of the Bilibino NPP, which has been operating since 1974, as well as the Chaunskaya TPP, which has already been operating for more than 70 years. Secondly, energy is supplied to the main mining companies in western Chukotka in the Chaun-Bilibino energy hub a large ore and metal cluster, including gold mining companies and projects related to the development of the Baimsk ore zone. In September 2023, a 110 kilovolt power transmission line with a length of 490 kilometers was put into operation, connecting the towns of Pevek and Bilibino. The line increased the reliability of energy supply from the FNPP to both Bilibino consumers and mining companies, the largest of which is the Baimsky GOK. The comprehensive development of the Russian Arctic is a national strategic priority. To increase the NSR traffic is of paramount importance for accomplishment of the tasks set in the field of cargo shipping. This logistics corridor is being developed due regular freight voyages, construction of new nuclear-powered icebreakers and modernization of the relevant infrastructure. Rosatom companies are actively involved in this work. Rosatom Fuel Company TVEL (Rosatom Fuel Division) includes companies fabricating nuclear fuel, converting and enriching uranium, manufacturing gas centrifuges, conducting researches and producing designs. As the only nuclear fuel supplier to Russian NPPs, TVEL supplies fuel for a total of 75 power reactors in 15 countries, for research reactors in nine countries, as well as for propulsion reactors of the Russian nuclear fleet. Every sixth power reactor in the world runs on TVEL fuel. Rosatom Fuel Division is the world’s largest producer of enriched uranium and the leader on the global stable isotope market. The Fuel Division is actively developing new businesses in chemistry, metallurgy, energy storage technologies, 3D printing, digital products, and decommissioning of nuclear facilities. TVEL also includes Rosatom integrators for additive technologies and electricity storage systems. Rosenergoatom, Joint-Stock Company is part of Rosatom Electric Power Division and one of the largest companies in the industry acting as an operator of nuclear power plants. It includes, as its branches, 11 operating NPPs, including the FNPP, the Scientific and Technical Center for Emergency Operations at NPPs, Design and Engineering as well as Technological companies. In total, 37 power units with a total installed capacity of over 29.5 GW are in operation at 11 nuclear power plants in Russia. Machinery Manufacturing Plant, Joint-Stock Company (MSZ JSC, Elektrostal) is one of the world’s largest manufacturers of fuel for nuclear power plants. The company produces fuel assemblies for VVER-440, VVER-1000, RBMK-1000, BN-600,800, VK-50, EGP-6; powders and fuel pellets intended for supply to foreign customers. It also produces nuclear fuel for research reactors. The plant belongs to the TVEL Fuel Company of Rosatom.

Rosatom obtained a license for the first land-based SMR in Russia

On April 21, Rosenergoatom obtained a license issued by Rostekhnadzor to construct the Yakutsk land-based SMR in the Ust-Yansky District of the Republic of Sakha (Yakutia).

ROSATOM and FEDC agree to cooperate in the construction of Russia's first onshore SNPP

ROSATOM and FEDC have signed a cooperation agreement to build Russia's first onshore SNPP in Yakutia.

Rosatom develops nuclear fuel for modernized floating power units

Rosatom has completed the development of nuclear fuel for the RITM-200S small modular reactor designed for the upgraded floating power units.

Victor Mukhin

• Scientific Program

Title : Active carbons as nanoporous materials for solving of environmental problems

However, up to now, the main carriers of catalytic additives have been mineral sorbents: silica gels, alumogels. This is obviously due to the fact that they consist of pure homogeneous components SiO2 and Al2O3, respectively. It is generally known that impurities, especially the ash elements, are catalytic poisons that reduce the effectiveness of the catalyst. Therefore, carbon sorbents with 5-15% by weight of ash elements in their composition are not used in the above mentioned technologies. However, in such an important field as a gas-mask technique, carbon sorbents (active carbons) are carriers of catalytic additives, providing effective protection of a person against any types of potent poisonous substances (PPS). In ESPE “JSC "Neorganika" there has been developed the technology of unique ashless spherical carbon carrier-catalysts by the method of liquid forming of furfural copolymers with subsequent gas-vapor activation, brand PAC. Active carbons PAC have 100% qualitative characteristics of the three main properties of carbon sorbents: strength - 100%, the proportion of sorbing pores in the pore space – 100%, purity - 100% (ash content is close to zero). A particularly outstanding feature of active PAC carbons is their uniquely high mechanical compressive strength of 740 ± 40 MPa, which is 3-7 times larger than that of  such materials as granite, quartzite, electric coal, and is comparable to the value for cast iron - 400-1000 MPa. This allows the PAC to operate under severe conditions in moving and fluidized beds.  Obviously, it is time to actively develop catalysts based on PAC sorbents for oil refining, petrochemicals, gas processing and various technologies of organic synthesis.

Victor M. Mukhin was born in 1946 in the town of Orsk, Russia. In 1970 he graduated the Technological Institute in Leningrad. Victor M. Mukhin was directed to work to the scientific-industrial organization "Neorganika" (Elektrostal, Moscow region) where he is working during 47 years, at present as the head of the laboratory of carbon sorbents.     Victor M. Mukhin defended a Ph. D. thesis and a doctoral thesis at the Mendeleev University of Chemical Technology of Russia (in 1979 and 1997 accordingly). Professor of Mendeleev University of Chemical Technology of Russia. Scientific interests: production, investigation and application of active carbons, technological and ecological carbon-adsorptive processes, environmental protection, production of ecologically clean food.   

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