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Vue d'artiste d'un "voilier solaire".
Crédit : Observatoire de Paris / UFE

D'ici le milieu du XXIème siècle, on devrait avoir largement entamé la cartographie multi-couleurs des exoplanètes, y compris celles qui ont la taille d'une Terre. Nous pourrons ainsi commencer à voir des détails, à l'échelle toutefois des continents, sur la surface des exoplanètes. Au fur et à mesure que les interféromètres auront une base de plus en plus longue, jusqu'à des milliers de kilomètres, ces détails seront de plus en plus fins.

Toutefois cette démarche a des limites, on ne pourra pas étendre la base des interféromètres à l'infini et on finira par atteindre, par cette méthode, une limite sur la connaissance du terrain des planètes.

Comment faire pour aller au-delà? La seule solution sera une exploration in situ, analogue à celle qui se pratique dans le système solaire. Mais cette perspective se heurte elle-même à de sérieux obstacles.

Commençons par désamorcer un mythe: la téléportation quantique, permettant d'établir certaines corrélations statistiques à distance et instantanées, ne sera d'aucun secours puisque pour téléporter des corrélations entre un endroit A et un endroit B, il faut déjà que deux observateurs se trouvent effectivement en A et en B.

Reste un déplacement classique. Il y a alors deux contraintes à vaincre:

  • La propulsion

    Si on veut aller en un temps raisonnable à l'échelle humaine vers une planète éventuellement au voisinage des étoiles les plus proches à 4 AL, disons en 40 ans, il faudra atteindre une vitesse valant le dixième de celle de la lumière. Cela suppose des moyens de propulsion, vraisemblablement nucléaire, posant de sérieux problèmes de sécurité.

  • L'hostilité du milieu interstellaire

    Mais il y a plus grave. Le milieu interstellaire est loin d'être le "vide intersidéral" dont parle la littérature. Il contient de la matière dont la densité moyenne est de 1 atome d'hydrogène par cm3. Cette matière est essentiellement un mélange de gaz et de petits grains de "sable" appelés "poussière interstellaire". On ne connaît pas exactement la taille moyenne de ces grains. Mais un grain de 0,1 mm de diamètre qui heurte un vaisseau à une vitesse de 0,1 fois la vitesse de la lumière a autant d'énergie cinétique, et fait donc autant de dégâts, qu'une voiture lancée à 100 km à l'heure. Pour un grain de 1 mm, la vitesse équivalent de la voiture est de 3600 km/h. Il faut donc, ou bien déployer des moyens considérables pour se protéger de tels chocs, ce qui ne fait qu'augmenter la masse du vaisseau et aggraver les problèmes de propulsion, ou bien diminuer la vitesse du vaisseau ce qui augmente la durée de la mission.