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Se faire des amis dans l'espace

Vision d’artiste de l’une des trois exoplanètes découvertes par des chercheurs de l’université de Liège. Potentiellement habitables, elles gravitent autour d’une étoile naine à 40 années-lumière de chez nous. ©EPA

Faut-il entrer en contact avec une vie extraterrestre si elle existe? La découverte belge, cette semaine, de trois planètes "habitables" relance le débat. D’autant que les technologies le permettront un jour. Exemple avec ce projet fou lancé par le milliardaire Yuri Milner, qui s’est associé avec Stephen Hawking et Mark Zuckerberg.

Autant le dire d’emblée, ceci est de la science-fiction. Pour l’instant du moins. Mais, à y réfléchir, ça ne l’est pas davantage que ne l’était le livre de Jules Verne, "De la Terre à la Lune", publié cent ans avant que Neil Armstrong fasse son "grand pas pour l’humanité". Quoi qu’il en soit, l’annonce faite par le milliardaire russe Yuri Milner et l’astrophysicien britannique Stephen Hawking le 12 avril a autant marqué l’imaginaire que ne l’avait fait l’auteur français auprès de ses lecteurs au dix-neuvième siècle: faire voyager des sondes "made on Earth" à un cinquième de la vitesse de la lumière. 60.000 kilomètres en une seconde, une fois et demie le tour de la Terre le temps de prononcer mon nom. À cette vitesse, on peut atteindre la Lune en 6 secondes, Mars en moins de vingt minutes, Neptune, la dernière planète de notre Système solaire, en une petite journée. C’est tout l’espace-temps de nos perceptions qui s’en trouve chamboulé.

"On pourra explorer le Système solaire d’une toute nouvelle façon."
Avi Loeb
Physicien à l’université de Harvard

Comment réaliser cet exploit? Avec cette idée toute simple: pour se rapprocher de la vitesse de la lumière, il faut utiliser… la lumière. Et pour la capter, il faut construire des voiles capables d’en "piéger" l’énergie. Dans les années 1980, les scientifiques ont calculé que des voiles captant la lumière solaire pourraient propulser un engin spatial à 100 kilomètres par seconde. C’est beaucoup, mais ce n’est pas assez. À peine de quoi réduire le temps de déplacement d’un facteur 10. Il en faut davantage. Si puissant que puisse être le Soleil, sa lumière n’est pas assez concentrée. D’où l’idée d’utiliser le laser, une idée déjà défendue par le physicien américain Robert Forward dans les années 1970 et immortalisé dans l’un de ses livres "Le vol de la libellule". C’est la formule qu’ont retenue Milner et Hawking.

Les deux hommes ont dévoilé leur projet le mois dernier: Breakthrough Starshot, troisième initiative du programme Breakthrough financé par le milliardaire russe. Le but est de lancer une sonde à destination du système stellaire appelée Alpha du Centaure, un groupe de trois étoiles situé à 4,3 années-lumière, soit 40.000.000.000.000 de kilomètres. Un rayon laser de 100 milliards de watts "pousserait" une nanosonde, sorte de plaquette bourrée d’électronique et d’optique comme on les trouve aujourd’hui dans les smartphones. Ce rayon gonflerait une "photovoile" d’une vingtaine de centimètres de côté. Le tout à la vitesse de 60.000 kilomètres par seconde.

Breakthrough Starshot Animation

Zuckerberg, I "like"

Yuri Milner sait de quoi il parle. L’homme a étudié la physique théorique à l’université de Moscou. Il a travaillé ensuite à l’Institut Lebedev, l’une des cinq antennes de la prestigieuse Académie des Sciences de Russie. Il y a côtoyé le prix Nobel Vitaly Ginzburg et créé des liens amicaux avec le physicien nucléaire Andrei Sakharov, celui des droits de l’homme. Aussi bonnes soient ses fréquentations, Milner se considère lui-même comme un physicien raté. Il part aux États-Unis et enlève un MBA à la Wharton School de l’université de Pennsylvanie. Ce qu’il ne pourra planter de ses mains, à défaut, il le financera. De ce côté-là, Milner a des doigts d’or. Il investira dans la Mecque de la technologie: la Silicon Valley. Et rapidement, dans son portefeuille, apparaîtra un nom qui scintille: Facebook.

"Si le projet fonctionne, nous trouverons de l’argent pour le financer."
Pete Worden était le directeur de l’Ames Research Center, l’un des trois centres de recherche de la Nasa (ici en compagnie de Barack Obama, lors d’une visite présidentielle).

Milner a rencontré Mark Zuckerberg en 2009 à Palo Alto. Les deux hommes s’entendent comme larrons en foire. Ils se contactent souvent, nous dit-on. Zuckerberg est aussi passionné que Milner de physique et d’astronomie. "Albert Einstein est l’un de mes héros", a-t-il lancé sur sa page Facebook lors de la détection des ondes gravitationnelles il y a trois mois (Einstein avait théorisé l’existence de ces ondes en 1916). Lorsqu’en 2012, Milner propose un projet nommé Breakthrough, Zuckerberg saute dans l’aventure. Ils fondent d’abord le Breakthrough Prize, un prix international qui récompense les percées dans les sciences du vivant, la physique fondamentale et les mathématiques. Trois millions de dollars par lauréat. Le dernier a justement été remis mardi dernier aux découvreurs des ondes gravitationnelles. Y contribuent Milner et Zuckerberg, mais aussi Sergey Brin de Google et Jack Ma d’Alibaba. Du beau monde.

©AFP

Breakthrough, c’est aussi l’exploration spatiale. Au conseil d’administration, Milner et son ami Zuckerberg accueillent un troisième larron: Stephen Hawking, l’un des plus grands astrophysiciens de notre temps. Émerge alors cette première initiative: Breakthrough Listen. Milner a investi 100 millions de dollars dans ce projet. Listen, c’est écouter l’espace, rechercher un signal provenant d’une étoile parmi le million d’étoiles les plus proches de la Terre, mais aussi parmi les 100 plus proches galaxies. Un passage en revue gigantesque et chronophage, pour être là, à l’écoute, au cas où, de l’un de ces endroits de l’univers, un signal nous serait adressé. Le projet est fou, insensé diront certains. Il durera dix ans.

Puis vient le Breakthrough Starshot, avec sa cible, l’Alpha du Centaure. Milner y ajoute un nouveau chèque de 100 millions. Le projet n’est pas moins démentiel. "Lorsqu’on y regardait il y a un an, cela nous semblait difficile, nous avoue Pete Worden, le directeur exécutif de Starshot, joint par téléphone à son domicile à Mountain View, en plein cœur de la Silicon Valley. Mais après avoir étudié le problème pendant quelques mois, en nous basant principalement sur des études réalisées par la Nasa, cela nous a semblé faisable. Nous avons rassemblé une équipe d’environ 25 experts. Les trois ou quatre derniers mois ont été très intenses: lectures de rapports, d’études, etc. Et le mois passé, nous étions convaincus qu’effectivement, il était possible, en l’espace d’une génération, de considérer l’envoi d’une sonde extrêmement petite, de l’ordre d’un gramme, à une vitesse qui nous permettrait d’atteindre l’étoile la plus proche en 20 ou 25 ans." Pete Worden est loin d’être un doux rêveur. Il a dirigé pendant neuf ans l’Ames Research Center, l’un des trois centres de recherche de la Nasa qu’il a quitté en février dernier.

©Getty Images for Breakthrough Prize Foundation

Juste 10 milliards à trouver

Pourtant, le projet déborde d’inconnues. L’équipe d’experts en est consciente. "Le plus gros risque, ce sont les voiles, nous explique Avi Loeb, physicien à l’université de Harvard et président du comité de conseil du Breakthrough Starshot. On envoie un laser extrêmement puissant, de 100 gigawatts, sur les voiles pour pousser la sonde. Seule une petite fraction de la lumière peut être absorbée par la voile, sinon elle pourrait chauffer et brûler. C’est comme l’histoire d’Icare et ses ailes brûlées par le soleil. Nous ne voulons pas en arriver là. Il nous faut des voiles faites en matériaux qui reflètent bien et n’absorbent pas trop la lumière (un cent millième de la lumière au maximum). C’est le plus gros défi, à mon sens."

"Albert Einstein est l’un de mes héros."
Mark Zuckerberg
CEO Facebook


Mais ce n’est pas le seul. L’équipe d’experts en a identifié 20 du même gabarit. "La communication est aussi un défi important: la transmission des images à une distance de 4 années-lumière par exemple, continue le physicien. L’une des possibilités serait d’avoir une série de sondes alignées l’une derrière l’autre qui communiqueraient entre elles." La communication, c’est le cœur même d’une mission dans l’espace. Car, il est déjà une prouesse de lancer une sonde à une vitesse inégalée dans l’histoire humaine, il en est une autre de renvoyer à cette même vitesse les images et données récoltées là-haut.

À propos, que doit ramener cette mission, autre qu’un sursaut technologique?

"Le système Alpha du Centaure est un système avec des étoiles très similaires au soleil: la même masse, le même âge, continue Avi Loeb. La question est de savoir s’il y a une planète comme la Terre dans une zone qu’on appelle habitable, c’est-à-dire qui aurait une température raisonnable permettant la présence de l’eau. La vie telle que nous la connaissons a besoin d’eau. Pour l’instant, nous ne savons pas s’il y a une planète là-bas, les données sont contradictoires. Nous devrions le savoir dans 5 à 10 ans, parce que des personnes sont en train de chercher. D’ici le moment de notre lancement, nous saurons s’il y a ou non une planète. Si pas, nous chercherons une autre étoile. Il y a beaucoup d’étoiles similaires à notre Soleil à une distance de moins de 10 années-lumière."

Prochaine étape: le prototype, qui coûterait 1 milliard de dollars au bas mot. Puis viendrait la réalisation du projet lui-même: 10 milliards de dollars. "C’est dans le même ordre de grandeur que de gros projets scientifiques comme le Grand collisionneur de hadrons au Cern ou le télescope James Webb", estime Avi Loeb. Qui le financera? "Il y a beaucoup de gens dans notre réseau qui ont montré de l’intérêt, confie Pete Worden. Nous sommes assez confiants: si le projet fonctionne, nous trouverons l’argent pour le financer." Mark Zuckerberg? "On se repose surtout sur sa vision et son expertise. On est très contents qu’il fasse partie de l’aventure. Dans l’avenir, il pourrait choisir de mettre quelques ressources financières à disposition. Pour l’instant, ce n’est pas la priorité."

L’équipe est aussi en discussion régulière avec les agences spatiales internationales comme la Nasa, l’agence spatiale européenne (ESA), l’agence chinoise, indienne, etc. La finalité du projet va en effet bien au-delà de Starshot. "On pourrait explorer le Système solaire d’une toute nouvelle façon, avance Avi Loeb. Au lieu d’envoyer une sonde tous les ans ou toutes les quelques années, comme on le faisait dans le passé, ici on pourrait envoyer de nombreuses petites sondes sur tous les endroits qui nous intéressent."

Michel Ardan, le héros de Jules Verne, ne disait pas autre chose: "N’est-il pas évident que tout cela sera dépassé quelque jour par des vitesses plus grandes encore, dont la lumière ou l’électricité seront probablement les agents mécaniques?" Si, comme pour la Lune, les prédictions de Jules Verne sont correctes, dans quelques décennies, nous pourront communiquer avec les étoiles. Et tout ceci ne sera plus de la science-fiction.

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