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Un vaisseau spatial alimenté par Warp Drive plus rapide que la lumière peut être possible

Un vaisseau spatial alimenté par Warp Drive plus rapide que la lumière peut être possible

C'est ça. Vous avez décidé que 2020 était suffisant. Vous avez créé un vaisseau spatial et avez fait le choix de partir pour la planète habitable la plus proche. Aucun des voisins voisins traditionnels potentiellement habitables comme Mars, Vénus ou Titan ne fera la coupe. Plutôt que de risquer de vivre plus de catastrophes en 2020, votre meilleur pari est de vous envoler vers l'un de nos voisins interstellaires les plus proches. En 2017, les astronomes ont rapporté que notre voisin le plus proche, Proxima Centauri, possède plusieurs exoplanètes potentiellement habitables. Il semble que ce soit votre prochaine destination. Cependant, combien de temps vous faudra-t-il pour vous rendre dans votre nouvelle maison avec notre technologie actuelle? Pour référence, considérez que la fusée Saturn V qui a lancé le vaisseau spatial Apollo 11 dans l'espace a voyagé à un peu plus 40000 kilomètres par heure.

Cependant, supposons que votre vaisseau spatial puisse atteindre la même vitesse de pointe que la sonde solaire Parker, juste en dessous 700 000 kilomètres par heure. Combien de temps vous faudra-t-il pour vous rendre à Proxima Centauri, qui se trouve à environ 4,2 années-lumière de la Terre? Quelques mois? Ans? Décennies? En supposant que vous puissiez voyager aussi vite que la sonde solaire Parker, il faudrait environ 6600 ans pour arriver à destination. Aucun jeu ne vous divertira aussi longtemps, étant donné que vous avez trouvé un moyen de survivre. Dites, si vous ne pouviez voyager qu'à la vitesse du vaisseau spatial Apollo 11, cela vous prendrait 113000 ans pour arriver à Proxima Centauri.

Pour comprendre les entraînements de distorsion, vous devez saisir la vitesse de la lumière

Peut-être avons-nous une solution à votre énigme. Un lecteur de chaîne. Avant même de sauter dans la vitesse de la distorsion, vous devez saisir pleinement la taille massive de notre univers et le concept des années-lumière.

Comme l'univers est d'une taille inimaginable, les chercheurs ont tendance à utiliser les années-lumière pour décrire la distance entre les objets. En bref, une année-lumière est la distance parcourue par la lumière en une année terrestre. La lumière est la chose la plus rapide de notre univers, voyageant à une vitesse d'environ 186 000 miles ou 300000 km par seconde. Une année-lumière équivaut à environ 6 billions de miles ou 9 billions de km. Si vous vouliez voyager vers quelque chose d'un peu plus près comme le soleil, il faudrait 8,3 minutes pour atteindre votre destination voyager à la vitesse de la lumière.

Cependant, si vous vouliez aller dans notre grande galaxie la plus proche, Andromède, il vous faudrait 2,5 millions d'années-lumière. Même si les humains étaient capables de créer un navire capable de voyager à la vitesse de la lumière, nos destinations potentielles seraient encore limitées. Beaucoup plus facile, mais toujours ennuyeux. Comme nous l'avons dit, l'univers est d'une taille inimaginable. Cependant, pourrions-nous créer un navire qui voyage plus vite que la lumière? Bien que cela ressemble à quelque chose de votre émission ou film de science-fiction préféré, un lecteur de distorsion n'est peut-être pas aussi irréaliste qu'on le pensait.

En fait, cela peut être crucial pour notre survie. "Je ne pense pas que la race humaine survivra aux mille prochaines années, à moins que nous ne nous propagions dans l'espace. Il y a trop d'accidents qui peuvent arriver à la vie sur une seule planète. Mais je suis optimiste. », a déclaré feu Stephen Hawking.

17 FAITS SUR LE VOYAGE INTERSTELLAIRE QUI VOUS FERA RÊVER DE L'ESPACE

The Warp Drive dans la science-fiction

Dans la légendaire franchise de films et d'émissions télévisées Star Trek, la technologie d'entraînement de distorsion a été décrite comme une machine conçue "pour manipuler l'espace, pour violer les lois du mouvement. Vous faites la moindre erreur, vous réduirez le champ de distorsion, vous écraserez ce navire. "

Ça a l'air cool, non?

Fondamentalement, un lecteur de distorsion permet aux explorateurs de l'espace de voyager plus vite que la vitesse de la lumière. Dans Star Trek, il a fonctionné en générant des "champs de distorsion" pour former une bulle de sous-espace qui enveloppait le vaisseau, déformant le continuum espace-temps local et déplaçant le vaisseau à des vitesses qui pourraient dépasser considérablement la vitesse de la lumière. Cet appareil fictif du 24e siècle rend possible toute exploration et commerce interstellaires dans Star Trek. Mais qu'en est-il en réalité?

Warp speed ahead: Qu'est-ce qu'un warp drive?

Comme mentionné, dans notre monde fictif, un lecteur de distorsion nous permettrait de manipuler l'espace-temps lui-même, profitant très littéralement d'une faille de la physique pour se déplacer plus vite que la lumière. La chose la plus proche d'un vrai lecteur de distorsion est connue sous le nom d'Alcubierre Warp Drive, qui n'est encore qu'une construction théorique. Il est basé sur un article de physique hautement spéculatif publié en 1994 par le physicien mexicain Miguel Alcubierre, qui a proposé une solution prétendument valide à l'interaction de l'espace-temps et de l'énergie.

Pourquoi ferions-nous quelque chose comme ça? Vous pouvez remercier Einstein. La théorie de la relativité spéciale d'Albert Einstein a guidé notre compréhension de l'univers pendant plus d'un siècle. Les scientifiques ont fonctionné sous les restrictions imposées par un univers relativiste. L'une de ces restrictions proposées est centrée sur l'idée que la vitesse de la lumière est une limite de vitesse universelle incassable.

Cela signifie que des choses comme les voyages dans l'espace plus rapides que la lumière sont impossibles. La réponse d'Alcubierre? Il pense que la flexion de l'espace-temps pourrait être la solution. Comment cela fonctionnerait-il?

Comment fonctionnerait votre lecteur de chaîne?

Revenons à notre voyage spatial à l'exemple de Proxima Centauri. Dans ce cas, plutôt que d'avoir un vaisseau spatial standard, nous avons un vaisseau nouveau et amélioré avec la technologie d'entraînement de distorsion d'Alcubierre installée. Comment cela fonctionnerait-il? En termes simples, lorsque votre navire se rend à Proxima Centauri, l'espace devant lui se contractera tandis que l'espace derrière lui se dilaterait. Votre vaisseau se déplacerait dans l'espace-temps dans une bulle, ou ce que l'on appelle une "bulle de distorsion" d'espace plat.

La solution aux équations de champ d'Einstein qui permettraient ce déplacement à vitesse de distorsion s'appelle la "métrique d'Alcubierre". Imaginez que vous et votre colocataire avez pris le drap sur votre lit et l'avez redressé, en tenant chaque coin de sorte qu'il soit suspendu au-dessus du lit, complètement plat et stable. Si vous laissiez tomber une boule de cristal ronde et la laissiez reposer sur cette feuille, cela créerait un retrait, "pliant" le tissu. Ce sera votre vaisseau spatial dans sa bulle de distorsion, et la feuille sera l'espace-temps. Notre vaisseau spatial ne fait pas seulement une brèche dans l'espace; il tire vers lui une partie de l'espace-temps (en expansion) et pousse l'espace-temps derrière lui (se contracte).

Comme le décrit Matt Williams d'Universe Today: «Puisque le vaisseau ne se déplace pas dans cette bulle, mais qu'il est entraîné à mesure que la région elle-même se déplace, les effets relativistes conventionnels tels que la dilatation du temps ne s'appliqueraient pas. Par conséquent, les règles de l'espace-temps et les lois de la relativité ne seraient pas violées au sens conventionnel. "

Notre navire ne viole pas les équations d'Einstein grâce à la "métrique d'Alcubierre". Ce phénomène donnerait à notre vaisseau spatial des propriétés spéciales uniques. Nous pourrions atteindre notre destination plus rapidement dans notre bulle qu'un faisceau de lumière voyageant à l'extérieur de notre bulle de distorsion. Fait intéressant, le tissu de l'espace-temps n'est pas limité par la vitesse de la lumière telle que proposée par Einstein.

Il y a quelques problèmes avec le Warp Drive

Quel type de vaisseau spatial aurions-nous besoin de créer pour ce faire? Nous aurions besoin de créer un vaisseau spatial en forme de football avec un anneau massif l'encerclant pour que notre voyage plus rapide que la lumière soit possible. Pensez à l'énorme navire présenté dans Interstellar ou même en 2001: Space Odyssey. L'anneau encerclant le vaisseau serait fait de «matière exotique» qui ferait déformer l'espace-temps autour de lui, créant le scénario décrit ci-dessus. Pour en revenir à notre explication de la bulle de distorsion, nous pourrions voyager environ dix fois la vitesse de la lumière.

Alors pourquoi ne finançons-nous pas cela? Pour construire un vaisseau spatial suffisamment puissant pour se déformer, l'espace-temps devrait être massif. La quantité minimale d'énergie requise serait à peu près égale à l'énergie massique de la planète Jupiter.

Cependant, récemment, les scientifiques ont changé d'avis. Serait-ce possible?

Harold "Sonny" White du Johnson Space Center de la NASA dit: "Il y a de l'espoir." Lors du 100 Year Starship Symposium, une réunion pour discuter des vols spatiaux interstellaires, il a évoqué la possibilité de créer un lecteur de distorsion Alcubierre. Au départ, on pensait que l'anneau de notre navire devait être un cercle parfait, ce qui compliquait encore plus sa conception. Cependant, les nouveaux calculs de White proposent que l'anneau entourant notre vaisseau soit plus en forme de beignet.

Cela pourrait alimenter un vaisseau spatial avec l'énergie de masse de la sonde Voyager 1. Encore plus récemment, un rapport publié par la NASA a insinué que l'agence spatiale avait au moins jeté un regard sérieux sur la technologie d'entraînement de distorsion, plusieurs étapes sont nécessaires pour réaliser un voyage interstellaire, et cela pourrait prendre d'innombrables années avant que nous ne devenions une espèce interplanétaire. De plus, il y a plusieurs autres étapes à franchir pour y parvenir. Simplement, créer une civilisation autonome sur Mars sera une tâche monumentale.

Comme Elon Musk l'a dit un jour: «Il doit y avoir une intersection entre l'ensemble des personnes qui souhaitent y aller et l'ensemble des personnes qui peuvent se permettre d'y aller ... et cette intersection d'ensembles doit être suffisante pour établir une auto- soutenir la civilisation. "

Cependant, la technologie d'entraînement de chaîne pourrait être une première étape importante. Jusque-là, nous pouvons placer nos espoirs dans le développement de la propulsion ionique.

Pensez-vous que nous aurons une technologie d'entraînement à chaîne dans un proche avenir? Où voyagerais-tu?


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