Un plan ambitieux pour tester la physique extrême près d'un trou noir impliquerait une sonde spatiale ne pesant que quelques grammes, voyageant à un tiers de la vitesse de la lumière
Une illustration d'un vaisseau spatial naviguant près d'un trou noir
Une sonde interstellaire envoyée à un trou noir pourrait terminer son voyage et renvoyer des données sur Terre en moins d'un siècle – si nous pouvons trouver un trou noir suffisamment près.
Cosimo Bambi à l'Université Fudan à Shanghai, en Chine, a développé un plan pour une telle mission, en utilisant une technologie qui pourrait être disponible dans les 20 à 30 prochaines années.
Se rapprocher d'un trou noir nous permettrait de tester la théorie de la relativité générale d'Albert Einstein et de révéler ce qui arrive aux constantes fondamentales de la physique dans un champ de gravité extrême.
Le trou noir connu le plus proche pour nous est à environ 1500 années-lumière, beaucoup trop loin pour que nous puissions y envoyer un métier. Mais dans la Voie lactée, on pense qu'il y aurait environ un trou noir pour 100 étoiles normales. Cela signifie qu'il y a probablement un trou noir quelque part dans les 20 à 25 années-lumière de nous, explique Bambi.
En repérer un, cependant, sera délicat. Comme les trous noirs n'émettent pas de lumière, les astronomes doivent les détecter en observant leurs effets sur les étoiles ou comment ils déforment la lumière.
Pour atteindre un trou noir dans les 25 années-lumière de notre système solaire, des développements technologiques seront nécessaires, mais il «devrait être possible», explique Bambi. Le voyage pourrait être effectué en moins d'un siècle avec un nanocraft pesant environ un gramme et transportant une voile de 10 mètres carrés, ce qui lui permettrait d'être propulsé par la lumière. Cet engin pourrait être accéléré à environ un tiers de la vitesse de la lumière avec une explosion d'un laser à ultra-élevé.
«Les voiles légères et les nanocrafts, à l'heure actuelle, semblent être les solutions les plus prometteuses pour les missions interstellaires, car elles peuvent voyager à certaines fractions de la vitesse de la lumière», explique Bambi. Mais un laser avec la puissance requis coûterait probablement environ 1 billion d'euros aujourd'hui, estime-t-il.
Afin de tester les prédictions de la relativité générale, il peut être nécessaire d'envoyer deux vaisseaux spatiaux miniatures, ou pour que le nanocraft principal libère une deuxième sonde une fois qu'il approche du trou noir. Le deuxième nanocraft s'approcherait du trou noir tandis que le véhicule principal resterait à distance, collectant des données à renvoyer sur Terre.
Geraint Lewis de l'Université de Sydney dit que rien dans la proposition n'est impossible, bien que chaque élément soit ambitieux.
Cependant, le délai du siècle de la mission proposée signifie que le nanocraft peut être obsolète au moment où il arrive à sa destination, explique Lewis. « Compte tenu de 100 ans de développement technologique, allons-nous avoir de nouveaux types de moteurs à ce moment-là que nous ne pouvons même pas vraiment penser aujourd'hui? »
« S'il y a une mission dans un trou noir, il ressemblera probablement à ce document que quelqu'un il y a 500 ans imaginant à quoi ressemblera le 20e siècle. »
Lewis dit que le plan de Bambi ne traite pas comment décélérer le nanocraft une fois qu'il arrivera au trou noir. Bambi dit que la solution la plus simple n'est pas d'essayer de ralentir le véhicule, mais plutôt pour que le vaisseau-mère divulgue des sondes qui peuvent relayer les données dans le métier principal, qui, à son tour, peut transmettre les informations sur Terre.
«Dans un tel cas, les sondes ne s'arrêtent pas et ne commencent pas en orbite autour du trou noir; ils passent.
Sam Baron de l'Université de Melbourne en Australie dit que le plan de Bambi est l'un des articles de recherche les plus «spéculatifs» qu'il ait jamais lus – mais il y a un siècle, la construction du grand collisionneur de hadrons aurait semblé être une science-fiction et maintenant c'est une réalité.
«Je pense que l'utilisation de quelque chose de très petit est probablement le moyen de le faire», dit-il. «C'est juste si nous pouvons réellement concevoir quelque chose qui peut faire tout ce que ce papier décrit.»
Il ne sera pas possible pour les humains de visiter un trou noir, dit Bambi, car notre corps ne pourrait pas faire face aux 10 000 g Forces d'accélération que le Nanocraft devra endurer. Autrement dit, à moins que nous ne trouvions un trou de ver de la barbe dans le temps à utiliser comme raccourci.
«Nous aurions vraiment besoin d'un trou de ver à proximité comme dans le film Interstellaire Pour rendre une mission similaire avec les humains possible « , dit-il. » Dans ma proposition, malheureusement, il n'y a pas de trou de ver. «
