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Vitesse subluminique
Vitesse subluminique

NB : les explications de cette page sont largement extraites d'un chapitre de l'ouvrage Encyclopédie de l'Astronomie Moderne (paru en France chez CIL en 1983) et d'un article sur le voyage interstellaire, paru dans le numéro 15 de la revue Bifrost.

La plupart des solutions pour déplacer des vaiseaux spatiaux dans l'espace, dérivent, dans les romans de SF, de la solution actuelle, à savoir la conversion d'une masse de carburant embarqué en énergie cinétique d'éjection des produits de cette réaction : l'astronef se déplace suivant le principe de l'action et de la réaction.

La combustion de propergols chimiques (hydrogène et oxygène liquide notamment) est le moyen actuellement utilisé par les lanceurs spatiaux pour placer des charges en orbite terrestre ou bien par les sondes d'exploration interplanétaire dans leur phase initiale d'accélération. Les sondes Pioneer ou Voyager atteignent de cette façon une vitesse de l'ordre de 14 km/s, ce qui leur permettrait d'atteindre l'étoile la plus proche, Proxima du Centaure, distante de 4,3 années-lumière, en 90 000 ans.

Si on remplace les sources d'énergie chimique par des sources d'origine nucléaire (fusion contrôlée de noyaux d'hydrogène en hélium, éjectant du plasma), on atteint des rendements bien plus élevés : c'est le principe de fonctionnement de l'astronef Discovery dans le roman d'Arthur C. Clarke, 2001 l'Odyssée de l'Espace, tiré du film de Stanley Kubrick.

Pour éviter d'emporter une masse colossale d'hydrogène nécessaire à un voyage interstellaire, un statoréacteur permettrait de collecter cet hydrogène dans l'espace, mais on n'a pas encore résolu le problème de la dépense d'énergie liée à la compression du gaz dans le réacteur.

D'autres systèmes sont envisageables : la fusée à moteur ionique notamment, accélérant au moyen de puissants champs électriques des ions lourds, réduirait le voyage vers Proxima du Centaure à quelques centaines d'années seulement. La fusée à photons quant à elle utiliserait un flux de photons produit par l'annihilation de matière au contact d'antimatière, ce qui pose le problème d'une production suffisante d'antimatière et de son stockage sans risque de dématérialiser l'astronef tout entier.

La fusée à impulsion nucléaire offre des perspectives très prometteuses : elle utiliserait les explosions de petites bombes thermonucléaires, de la taille d'une balle de ping-pong, injectées au rythme de 250 par seconde dans la chambre de réaction, de sorte que les impulsions se succèderaient de façon quasi-continue.

Cette fusée a fait l'objet d'études détaillées de la part de la Société Interplanétaire Britannique, entre 1973 et 1978, dans le cadre du projet Daedalus. Il s'agit d'une sonde automatique capable de rallier Proxima du Centaure en une cinquantaine d'années, chargée à sa mise à feu de 30 milliards de mini-bombes nucléaires.

Dans son roman La Planète des Singes, Pierre Boulle ne s'embarrasse pas de la description du système de propulsion du vaisseau qui emporte les héros vers Bételgeuse, située à 300 années-lumière : "Grâce à ses fusées perfectionnées, ce vaisseau peut se déplacer à la plus grande vitesse imaginable dans l'univers pour un corps matériel, c'est-à-dire la vitesse de la lumière moins epsilon."

A cette vitesse, sous l'effet de la dilation des durées (relativité restreinte), le temps s'écoule bien plus lentement pour les occupants du vaisseau en translation : bien que le voyage ne dure que deux ans selon la perception des voyageurs, cela correspond en fait à trois cents ans sur Terre. Les héros, s'ils reviennent un jour sur la Terre, ne la reconnaîtront évidemment pas : il s'agit pour eux d'un voyage sans retour.

Le voilier photonique l'Ame, décrit par Cordwainer Smith dans la nouvelle la Dame aux Etoiles, tirée de la série les Seigneurs de l'Instrumentalité, donne une idée de la taille gigantesque que devraient avoir les voiles d'un tel astronef pour avoir une chance de transformer le moindre rayonnement lumineux en force motrice : la voile principale de l'engin mesure en effet 40 000 km dans sa plus grande largeur sur une longueur totale de 160 000 km.


Romain Dabek

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