Exercice : Le projet Breakthrough StarShot

L’étoile la plus proche est Proxima du Centaure à 4,24 années lumières. A 20% de la vitesse de la lumière on met ans pour atteindre Proxima Centauri (on néglige la phase d’accélération, très courte, ~10 minutes, par rapport à la durée du voyage).

Le retour des données se fait à la vitesse de la lumière, donc il va falloir un peu plus de 4 ans pour recevoir les images aprés le départ des sondes.

La pression de rayonnement des photons peut accélérer ou décélérer les sondes.

Oui, cela est même envisagé mais dans ce cas il ne faut pas arriver trop vite pour pouvoir être freiné par la pression de rayonnement des étoiles du système. Pour une voile de 4m², cela limite la vitesse à environ 0.046c, i.e. c’est ~4 fois moins rapide que ce qui avait été envisagé initialement. On pourrait aussi se servir de déflection gravitationnelle pour aller au plus proche de Proxima Cen b (la planète récemment découverte autour de la naine M Proxima Centauri).

Pensez au Soleil...

On a vu à la question précédente que les photons d’une étoile peuvent décélérer une voile. De même, les photons du Soleil pourraient être utilisés pour accélérer la voile. Par contre, pour que cela soit efficace, il ne faudrait pas des voiles de quelques m² comme évoqué pour un laser puissant, mais plutôt des voiles de l’ordre de 100 000 m², soit 10 hectares ou 14 terrains de football, ce qui sera un sacré défi technologique.

L'énergie cinétique ne dépend que de la masse et de la vitesse.

avec m=1kg et , étant la vitesse de la lumière. Cela donne une énergie de translation de J ce qui correspond à la production d'un réacteur nucléaire de 900 MW pendant un mois (500 000 MWh), ce qui correspond à la consommation de 400 000 foyers environ. Ca n'est pas négligeable mais pas impossible non plus, surtout si l'on utilise l'énergie solaire plutot qu'un laser de 100 GW. En utilisant l'idée du laser 100 GW (qui serait produit par combinaison de lasers de puissance inférieure), on peut voir que pour une seule sonde solaire, avec une impulsion laser de 10 minutes environ, cela délivrera 1 TJ à la voile.