Des lasers pourraient propulser des vaisseaux vers Alpha Centauri en seulement 20 ans

Avec plus de quatre années-lumière séparant la Terre d’Alpha Centauri, soit des dizaines de milliers de milliards de kilomètres, les technologies de propulsion actuelles nécessiteraient des centaines, voire des milliers d’années pour atteindre ce système stellaire. Pourtant, une avancée scientifique pourrait révolutionner ce voyage interstellaire.

Dans une étude publiée dans la revue Newton, une équipe de chercheurs de l’université Texas A&M affirme avoir mis au point une méthode innovante : l’utilisation de lasers pour propulser et diriger des objets à distance, sans contact physique. Leur objectif ? Accélérer des engins spatiaux jusqu’à une vitesse permettant d’atteindre Alpha Centauri en seulement 20 ans, une durée bien plus courte que les voyages générations envisagés jusqu’ici.

Des « métajets » propulsés par la lumière

Pour démontrer leur concept, les scientifiques ont développé des dispositifs microscopiques, appelés « métajets », plus fins qu’un cheveu humain. Ces métajets sont équipés de « métasurfaces », des motifs complexes qui modifient le comportement de la lumière, à l’image d’une lentille. Grâce à ces structures, les chercheurs parviennent à déplacer les métajets dans les trois dimensions de l’espace, une première mondiale.

Shoufeng Lan, professeur adjoint à Texas A&M et auteur principal de l’étude, compare ce phénomène à des balles de ping-pong rebondissant sur une surface. Lorsqu’un faisceau lumineux frappe un objet, il lui transfère une partie de sa quantité de mouvement. Bien que la force exercée par la lumière soit faible, son effet cumulé dans l’environnement de microgravité de l’espace devient significatif. Des expériences antérieures, comme celles des voiles solaires, ont déjà montré que la lumière seule pouvait propulser des engins spatiaux spécialisés.

Vers une propulsion lumineuse à grande échelle

Les scientifiques de l’Agence spatiale européenne (ESA) ont récemment évoqué l’utilisation de lasers pour diriger des voiles solaires ou ajuster la position de satellites grâce à des aérogels de graphène, des matériaux ultralégers et poreux. La recherche actuelle va plus loin en permettant une « manœuvrabilité tridimensionnelle complète ».

« Lorsqu’ils sont éclairés par un faisceau incident normal, ces dispositifs autonomes se déplacent latéralement et s’élèvent verticalement, offrant une mobilité 3D inaccessible avec les méthodes classiques de manipulation optique. »

Les chercheurs soulignent que leur concept pourrait être extrapolé à des tailles bien plus grandes. La force exercée dépend en effet de la puissance lumineuse, et non de la taille du dispositif. Ainsi, un engin spatial de grande envergure pourrait être propulsé à distance, à condition de disposer d’une source lumineuse suffisamment puissante.

Selon leur publication, cette technologie pourrait s’appliquer à des « microrobots comme à des systèmes de grande envergure, incluant des voiles légères interstellaires pour les voyages spatiaux ».

Des défis techniques et scientifiques à relever

Malgré ces avancées prometteuses, de nombreuses questions subsistent quant à la faisabilité du projet. Les expériences menées jusqu’à présent ont été réalisées dans un « environnement fluide » pour compenser les effets de la gravité. Les chercheurs prévoient désormais de tester leur concept dans des conditions plus proches de l’espace.

Si cette technologie se concrétise, elle pourrait ouvrir la voie à une nouvelle ère de l’exploration interstellaire, rendant accessible des destinations autrefois inaccessibles en raison des distances colossales.