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jeudi 25 février 2016

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futura-sciences.com



Propulsion photonique : demain un vaisseau voyagera vers Mars en 3 jours

Imaginez que le voyage vers Mars ne dure plus 6 mois mais un seul, voire 3 jours avec un petit vaisseau sans être humain à bord… En décuplant notre vitesse de croisière, Pluton ne serait plus qu’à quelques mois et le système de l’étoile Proxima du Centaure à quelques années… Le physicien Philip Lubin propose de rendre accessible le voyage interstellaire et donc, l’exploration des exoplanètes au terme de voyages de seulement quelques décennies ou siècles, grâce à un système de propulsion photonique nommé Deep In.
Sera-t-il bientôt possible d'envoyer un vaisseau sur Mars en seulement 3 jours, d'y faire venir des êtres humains en un mois et de rendre le voyage interstellaire accessible grâce à la propulsion photonique ? C'est le pari du physicien Philip Lubin qui présente son projet Deep In. Ici, illustration d’une voile poussée par un laser. © Q. Zhang
Aujourd'hui, il faut six mois pour atteindre notre voisine, la planète Mars. Déjà loin de nous, la sonde Voyager 1, partie de la Terre en 1977 pour explorer Jupiter et Saturne – à ce jour, il s'agit du premier engin de l’histoire à naviguer dans le milieu interstellaire – est si lente qu'elle ne pourrait atteindre l’étoile la plus proche du SoleilProxima du Centaure, que dans près de 76.000 ans. La propulsion photonique pourrait bouleverser tout cela, nous explique Philip Lubin, qui dirige le projet Deep In (Directed Propulsion for Interstellar Exploration).

Mars ? Atteignable en trois jours, affirme-t-il. Du moins avec un petit vaisseau de 100 kg. Avec une charge utile plus importante et des êtres humains à bord, le voyage pourrait prendre un mois. Les étoiles les plus proches ? Cela ne prendrait qu’une douzaine ou une quinzaine d’années contre une vingtaine d'années avec des engins se déplaçant à un quart de la vitesse de la lumière.

L’idée n’est pas nouvelle, rappelle le physicien. Tout d'abord, les voiles solaires existent déjà et fonctionnent sur le même principe. Cependant, il s'agit ici d'utiliser un puissant faisceau laserémis depuis la Terre. Des photons peuvent en effet accélérer un vaisseau équipé de réflecteurs, en quelque sorte des voiles laser sur le mât de nos vaisseaux du futur. Leur taille serait modulable selon la masse de l’objet propulsé.





Planète X : des chercheurs français sur les traces de la neuvième planète

La neuvième planète du système solaire, la Planète X, n'a pas été encore découverte. Nous n'en sommes qu'au stade des prédictions. La nuance est toujours bonne à rappeler. Pour trouver ce nouveau corps, dix fois plus massif que la Terre, des spécialistes français de l'Observatoire de Paris se servent de la théorie d'Einstein. Explications.

Une vue d'artiste de la neuvième planète qui existe peut-être à plus de 200 fois la distance de la Terre au Soleil, loin au-delà de l'orbite de Pluton. On estime actuellement sa masse à environ 10 fois celle de la Terre. Elle devrait, logiquement, être enveloppée par une épaisse atmosphère d'hydrogène et d'hélium qui la ferait ressembler à Neptune. La trouvera-t-on grâce à la relativité génrale et à la sonde Cassini ? © Caltech, R. Hurt (IPAC)
C'est en analysant la trajectoire de la sonde Cassini avec le prisme de la relativité générale, qu'un groupe de spécialistes français de la mécanique céleste pense avoir cerné une région du ciel où il faut chercher la mystérieuse Planète X, possible neuvième planète du Système solaire qui existe peut-être loin au-delà de Pluton.

Décidément au goût du jour, la relativité générale, qui vient d'être mise à l'honneur avec la première détection directe des ondes gravitationnelles par Ligo, se trouve aujourd'hui de nouveau à la Une de l'actualité. Une équipe d’astronomes français de l’Observatoire de Paris (Institut de mécanique céleste et de calcul des éphémérides, CNRS) et de l’Observatoire de la Côte d’Azur (laboratoire GeoAzur : OCA/CNRS) vient en effet de mettre un article fascinant sur arXiv qui implique la théorie d’Einstein dans la chasse à la planète X (X étant une lettre, celle désignant une inconnue en algèbre, et non le chiffre romain 10).

Cette chasse, qui remonte au moins à 1915 et à Percival Lowell, a été relancée tout dernièrement par Konstantin Batygin et Mike Brown, du célèbre California Institute of Technology, le Caltech, lequel est aussi très impliqué dans la création de Ligo.

En analysant les mouvements étranges de certains objets de la ceinture de Kuiper, qui contient des petits corps céleste similaires à Pluton au-delà de Neptune, Batygin et Brown avaient annoncé que le Système solaire doit compter une neuvième planète. Pour expliquer les perturbations gravitationnelles qui confinent les orbites des petits corps aux paramètres orbitaux anormaux, les chercheurs ont postulé l'existence d'une planète massive (dix fois la Terre) et très éloignée, tournant sur une vaste orbite très elliptique, avec demi-grand axe (la moitié de la largeur maximale de l'ellipse) d’environ 700 unités astronomiques (UA).




Une onde gravitationnelle de trous noirs frapperait tous les 

quarts d'heure

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D'après les premières estimations de la première campagne d'observation de Ligo, il se pourrait qu'une onde gravitationnelle provenant de la fusion de trous noirs frappe la Terre à peu près toutes les quinze minutes. Voilà de quoi espérer de nombreuses observations et, à la clé, une meilleure compréhension des trous noirs et de leur naissance.


Ligo (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) a permis de détecter l'onde gravitationnelle produite par la collision puis la fusion de deux trous noirs d'environ 30 masses solaires chacun. Mais à quoi aurait ressemblé visuellement l'évènement pour des observateur installés à quelques milliers de kilomètres ? Des simulations numériques permettent de le découvrir. Cette image, qui illustre des effets de lentille gravitationnelle, est extraite de l'une d'elles. © SXS (Simulating eXtreme Spacetimes project)
Si les ondes gravitationnelles étaient des ondes électromagnétiques, la source de celle qui a frappé la Terre le 14 septembre 2015 aurait paru dans notre ciel plus lumineuse que la pleine Luneselon les membres de la collaboration Ligo. Affirmation ahurissante : la source était distante de 1,3 milliard d’années-lumière environ. C'est pourtant ce qu'affirme un communiqué récent résumant les conclusions scientifiques de l’analyse du signal désormais célèbre sous le nom deGW150914, GW étant l’acronyme de gravitational waveonde gravitationnelle en anglais, et 150914 indiquant la date de l'onservation, le 14 septembre 2015.
Elle fait écho à une autre déclaration de Kip Thorne, un des co-fondateurs du projet Ligo et grand spécialiste des ondes gravitationnelles et des trous noirs. Célèbre pour son rôle de conseiller scientifique du film Interstellar et pour ses théories sur les trous de ver et les voyages dans le temps, l’astrophysicien avait en effet déclaré que GW150914 correspondait à une collision suivie d’une fusion de deux trous noirs stellaires ayant dégagé en moins d’une seconde 50 fois plus d’énergie que toutes les étoiles de l’univers observable.









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