Les nanonaves inondent le cosmos des navires microscopiques

Les nanonaves inondent le cosmos des navires microscopiques

Michio Kaku dans son livre Physique de l'impossible parier sur la nanotechnologie pour l'exploration spatiale lointaine. Cette technologie, extrêmement petite, permettra la création de micro-micro-microscopiques microscopiques qui peuvent être alimentées par des ions qui accélèrent l’engin spatial à une vitesse proche de celle de la lumière avec des tensions conventionnelles telles que le moteur à ions Franklin Chang-Díaz.

C'est une idée que Freeman Dyson a très sérieusement mise en avant il y a quelques décennies.

Les projets spatiaux de Freeman Dyson

Le physicien Freeman Dyson de l'Université de Princeton (États-Unis), qui a déjà pris sa retraite, a été un collaborateur et un moteur habituel dans la conception de vaisseaux spatiaux. Dans son livre L'infini dans toutes les directions de 1988, explique les quatre projets théoriques technologiques considérés comme les plus réalisables pour l’avenir des voyages dans l’espace et qui conservent tout leur optimisme, notamment avec les progrès de la nanotechnologie.

  • Mininaves. "Nous devrions être en mesure de construire des véhicules qui font le même travail (comme le Voyager) mais pèsent un kilo au lieu d'une tonne."
  • Bougies solaires Pour déplacer une tonne dans l'espace, une voile solaire de 1 km² est nécessaire, ce qui pour le moment est peu pratique. Cependant, cette proposition complète celle des mininaves. "Un navire d'un kilo voyagerait très bien avec une voile de 30 m², ce qui est déjà une taille raisonnable à expérimenter."
  • Mini propulsion laser. Une idée que Dyson attribue à Arthur Kantrowitz. Il s’agit d’un système de lancement de fusée qui utilise un faisceau laser comme source d’énergie, de sorte que le navire monte le faisceau vers le ciel. Le laser chaufferait de l'eau qui serait utilisée comme propulseur. Le problème est qu’il faudrait un laser de 1 000 MW dont la construction n’est pas encore réalisable. Dyson souligne que les mininaves n’ont besoin que d’un mini-laser et que leur construction serait économiquement possible.

    Le papillon de l'espace par Freeman Dyson

    • Papillon de l'espace. C'est ce que Dyson appelle une technologie basée sur la même biologie qui permet à une chenille de devenir un papillon et qui, selon elle, pourrait être disponible pour 2010 (l'optimisme a alors été distillé) ... Ce ne serait pas une structure en métal, en verre et en silicone, mais un être vivant " Nourri sur Terre, écrit Tyson, "comme une chenille, projetée dans l’espace comme une chrysalide, montée sur un faisceau laser jusqu’à ce qu’elle atteigne l’orbite et métamorphosée dans l’espace comme un papillon, une fois sur place, elle développerait des ailes sous la forme de voiles solaires." Il bénéficierait également d'yeux télescopiques, d'antennes de communication, de jambes articulées pour marcher sur les planètes et les astéroïdes, de capteurs chimiques pour l'analyse et de capteurs magnétiques d'orientation.

    Des millions de nanonaves

    Pour Michio Kaku, l’avenir passe aussi par l’extrême limite: "si un micro robot était ionisé et placé dans un champ électrique, il pourrait être alimenté sans effort jusqu’à une vitesse proche de celle de la lumière".

    À eux seuls, ces nano vaisseaux pourraient atteindre les étoiles. Gerald Nordley, un ingénieur astronaute, a proposé de créer d'excellentes turbines pour voiliers solaires: "Si nous avions une constellation de capsules spatiales de la taille d'une tête d'épingle volant en formation et communiquant entre elles, je pourrais les pousser pratiquement avec un éclair".

    Si petits sont susceptibles d'être affectés par le rayonnement électromagnétique, on a pensé que toute action stellaire impliquerait la libération de millions de nanonaves dans le but que certains atteignent leurs objectifs lointains.

    Machines à retraitement automatique

    Lorsqu'ils atteignent leur objectif, ils devraient être des machines à reproduction automatique ou à reproduction automatique telles que les sondes imaginées par Von Newman, des nanofactories qui créeraient de nouveaux nanoreplicants pour les relancer afin de coloniser d'autres étoiles. Habitués à être un bon argument dans les publications en série de science-fiction, il ne faut pas oublier que la nanotechnologie est en plein développement et que, par-dessus tout, l'armée américaine investit dans le développement de "capteurs de taille de particules intelligents" de sorte qu'il se répand sur l'ennemi et contrôle ses mouvements.

    La microtechnologie a permis la mise au point de satellites de recherche dans le monde entier, appelés CubeSat (mini-satellites en forme de cube). Ils pèsent 1 kilo et son volume couvre un litre. Son coût ne dépassera pas 10 000 $ et est construit avec des composants commerciaux. Ces spécifications ont été établies en 1999 et accueillent des dizaines d'ingénieurs du monde entier qui développent leur propre technologie spatiale.

    Stephen Hawking parie sur les nanonaves

    Le 12 avril 2016, à l'occasion du 55e anniversaire du vol de Youri Gagarine, l'intérêt de scientifiques comme Stephen Hawking et de philanthropes comme Mark Zuckerberg (fondateur de Facebook) pour ce type de technologie a été rendu public. En fait, des fonds sont recherchés pour développer un laser propulsant des milliers de nanonaves d'un gramme à 20% de la vitesse de la lumière et pouvant atteindre Alpha Centauri et explorer leurs planètes à quatre années-lumière après 20 ans de son lancement.

    Les autres personnalités impliquées dans ce projet, baptisées Breakthrough Starshot, seront l'investisseur russe Yuri Milner, Ann Druyan (épouse de Carl Sagan), Mae Jemison, Avi Loeb et Pete Worden. Et bien sûr, Freeman Dyson, le père des papillons de l'espace.

    Ce projet, qui cherche un financement, créerait une voile solaire, plate comme une plaquette avec un peu plus de quelques centaines d’atomes d’épaisseur, mais contenant les éléments habituels d’une sonde spatiale (caméras, hélices à photons, alimentation, équipement de navigation et communication), mais sur une échelle réduite et avec seulement un gramme de poids.

    Rappelons qu'avec le vaisseau spatial le plus rapide en opération aujourd'hui, il faudrait environ 30 000 ans pour atteindre l'Alpha Centauri. Mais avec ce projet, en une génération, nous pouvons connaître le monde des autres systèmes solaires.

    Plus d'informations

    Si vous souhaitez plus d'informations sur les modèles théoriques et pratiques de moteurs capables de voyager dans l'espace à grande vitesse, nous vous recommandons les lectures suivantes:

    • L'avenir du voyage dans l'espace
    • Ascenseur spatial
    • Estatocolectora ou bateau ramjet
    • Voiliers solaires
    • Moteurs ioniques et à plasma
    • Moteurs à impulsion (fusées nucléaires pulsées)
    • Les moteurs à antimatière
    • Navires qui voyagent plus vite que la lumière
    • Les moteurs WARP et l'univers Star Trek

    Image: Recréation artistique de centaines de nanonaves lancées pour explorer l'univers. Crédit: fichier SH