Un mini trou noir pour propulser des vaisseaux interstellaires ?

Vue d’artiste d’un vaisseau utilisant l’énergie émise par un trou noir pour se propulser.

Dans cet article nous allons discuter d’un concept qui s’apparente en tout point de la science-fiction. Il convient donc de préciser que cette réflexion , issue de l’organisation « Icarus Interstellar« , est avant tout une extrapolation de résultats physiques qui nous semblent aujourd’hui acquis mais qu’il est nécessaire de relativiser. Il n’y a aujourd’hui aucun projet concret et même aucune preuve que ce concept soit viable. Ces précautions bien à l’esprit, nous pouvons donc maintenant voir de quoi il retourne. Aujourd’hui, l’exploration spatiale fait partie de notre quotidien, à chaque instant des hommes s’affairent dans l’espace, en orbite terrestre, des rovers parcourent quelques mètres sur les surfaces lunaire et martienne ou bien encore des sondes s’aventurent aux abords de comètes et des confins du système solaire. Tout cela représente déjà quelque chose d’extraordinaire et lorsque l’on réalise que l’espèce humaine n’a eu accès à l’espace qu’il y a un peu plus d’un demi-siècle, on ne peut qu’être impressionnés par cette infatigable capacité d’exploration. Malgré toute ces réussites nous sommes destinés à rencontrer un jour un problème majeur si nous désirons continuer notre exploration: les dimensions astronomiques de l’Univers. On ne sait même pas à l’heure actuelle si celui-ci est fini ni même de quoi il est réellement composé: selon la tendance actuelle en cosmologie il serait constitué de seulement 5% de matière ordinaire, le reste étant les désormais célèbres énergie et matière noire. La sonde la plus rapide construite par l’humanité, la sonde Voyager 1, mettrait plus de 80 000 ans à atteindre l’étoile Proxima du Centaure (l’étoile la plus proche de nous, à 4.2 années lumières) si elle était sa destination. Ainsi, une fois que nous aurons fait le tour du système solaire (j’en conviens, c’est pas pour demain), les prochaines destinations seront certainement les autres étoiles et les milliards d’exoplanètes existantes dans notre galaxie et alors se posera la question de savoir comment y accéder. 

Un « Schwarzschild Kugelblitz drive »

C’est ici le que le concept de « Schwarzschild Kugelblitz drive » entre en jeux. Le problème majeur de la propulsion spatiale reste l’énergie, sa production et son stockage et actuellement deux solutions sont utilisées: l’énergie chimique et l’énergie électrique. La première permet d’atteindre de très fortes poussées capables d’arracher nos fusées du sol terrestre et la deuxième permet d’obtenir de grandes vitesses mais sur un temps beaucoup plus long (c’est pour cela que l’on ne verra jamais un engin décoller de la Terre grâce à des propulseurs électriques (où à plasma). La solution, pour notre concept, consisterait donc à utiliser une des sources d’énergie les plus incroyables de l’univers: les trous noirs ou plus exactement le rayonnement que ceux-ci émettent au cours de leur vie. Bien évidemment nous n’allons pas créer ou utiliser un trou noir de la taille de celui présent au centre de notre galaxie, il est inimaginable d’essayer de contrôler une tel monstre. En revanche, le physicien John Wheller émit pour la première fois en 1955 l’idée de créer des minis trous noirs grâce à une focalisation extrême d’énergie (en temps et en espace). Et l’auteur de l’étude pense que seuls des lasers à rayons gamma dotés de durées d’impulsions 100 milliards de fois plus faibles que celles que l’on sait faire actuellement seraient capables de créer un tel mini trou noir (nommé aussi Schwarzschild Kugelblitz). Pour se faire une idée, ce dernier serait minuscule puisqu’il aurait environ la taille d’un proton mais la masse de deux Empire State Building. Une fois ce trou noir artificiel crée, on pourrait récupérer son énergie grâce à un phénomène physique démontré par le célèbre Stephen Hawking: le rayonnement qui porte son nom. En effet, un trou noir s’évapore lors de sa vie jusqu’à mourir (au bout de 5 ans pour notre version miniature) et cette évaporation se fait en émettant un rayonnement et donc de l’énergie. L’idée serait donc de récupérer cette énergie grâce à ce que l’on appelle des coquilles de Dyson. Ce physicien avait imaginer en 1960 qu’une civilisation suffisamment avancée pourrait récupérer l’énergie des étoiles en les enfermant dans des coquilles gigantesques (imaginez le soleil encerclé de panneaux solaires très très efficaces). Pour notre vaisseau, c’est le mini trou noir qui serait partiellement entouré d’une telle coque et l’énergie ainsi récupérée permettrait d’alimenter un moteur classique (en chauffant un gaz d’hydrogène par exemple). Le titre de cet article est donc un peu trompeur puisque en fait ce n’est pas la façon de se propulser qui changerait (contrairement au cas des « warp drive ») mais bien la façon de récupérer l’énergie. Grâce aux 5 années d’existence du Schwarzschild Kugelblitz, le vaisseau pourrait ainsi atteindre théoriquement 72% de la vitesse de la lumière (avec une conversion d’énergie parfaite) ce qui permettrait de visiter de nombreuses étoiles à l’échelle d’une vie humaine. A vous de vous faire votre idée sur ce concept mais gardez bien à l’esprit qu’aucune agence spatiale n’investit à l’heure actuelle dans un projet semblable à celui-ci et d’autres concepts pourraient tout aussi bien se révéler plus intéressants (Comme le projet Deadalus de propulsion grâce à l’énergie de fusion nucléaire dont nous parlerons prochainement, image ci-dessous).

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Le concept Deadalus utilisant comme source d’énergie la fusion nucléaire.