Quand 'Oumuamua, le premier objet interstellaire jamais observé traversant le système solaire, a été découvert en 2017, il présentait des propriétés inattendues qui ont laissé les astronomes se gratter la tête. Sa forme allongée, absence de coma, et le fait qu'il ait changé de trajectoire étaient tous surprenants, conduisant à plusieurs théories concurrentes sur son origine :s'agissait-il d'un iceberg d'hydrogène présentant un dégazage, ou peut-être une voile solaire extraterrestre (désolé les gens, peu probable) lors d'un voyage dans l'espace lointain ? Nous ne connaîtrons peut-être jamais la réponse, parce que 'Oumuamua allait trop vite, et a été observé trop tard, pour bien voir.

Il est peut-être trop tard pour 'Oumuamua, mais nous pourrions être prêts pour le prochain visiteur interstellaire étrange si nous le voulions. Un vaisseau spatial pourrait être conçu et construit pour attraper un tel objet à tout moment. L'idée d'un intercepteur interstellaire comme celui-ci a été lancée par divers experts, et un financement pour étudier un tel concept a même été accordé par le biais du programme Innovative Advanced Concepts (NIAC) de la NASA. Mais comment fonctionnerait exactement un tel intercepteur ?

Un nouvel article publié sur ArXiv le 27 juin explore une conception de mission possible. Dérivé de l'étude NIAC, la proposition suggère de combiner la technologie des voiles solaires avec la capacité de miniaturiser les sondes spatiales en petites, tailles légères.

Des missions comme la sonde IKAROS de JAXA vers Vénus et le projet LightSail 2 en cours de la Planetary Society en orbite terrestre ont montré que les voiles solaires, qui utilisent les photons du soleil pour accélérer, sont des systèmes de propulsion tout à fait réalisables. De la même manière, l'utilisation réussie de CubeSats sur des missions interplanétaires a été démontrée par le Jet Propulsion Laboratory en 2018. Ils ont envoyé deux CubeSats, nommé Mars Cube One (MarCO-a et MarCO-b), pour accompagner l'atterrisseur InSight dans son voyage vers la planète rouge. Les CubeSats ont fonctionné à merveille.

Lorsqu'ils sont combinés, les voiles solaires et les CubeSats pourraient être un puissant outil d'exploration.

Pour intercepter un objet interstellaire, le document propose qu'un CubeSat à voile solaire pourrait être lancé à l'avance, « stationnement » dans une orbite autour du soleil où il attendrait tranquillement la découverte du prochain objet intéressant à chasser. Un véhicule à réponse rapide comme celui-ci permettrait différentes conceptions de missions. Une mission de cinq ans, par exemple, pourrait facilement rattraper et étudier un objet interstellaire, renvoyant à la Terre le genre de données que nous n'avons pas pu obtenir de 'Oumuamua. D'autre part, un vaisseau spatial similaire pourrait même effectuer une mission de retour d'échantillon, si on lui accorde un délai plus long de dix ans.

L'un des enjeux majeurs d'ingénierie pour une telle mission concerne la capacité de la voile solaire à gérer la chaleur. L'intercepteur devrait voyager beaucoup plus près du soleil que tous les précédents tests de voile solaire, qui utilisent généralement de l'aluminium recouvert de Kapton. Les propriétés de ce matériau pourraient lui permettre de survivre à moins de 0,15 UA du soleil sans fondre, mais une attention particulière devra être accordée au blindage des mécanismes de contrôle et des autres systèmes de l'engin spatial sans trop ajouter à la masse de l'engin spatial. Trop lourd, et la voile ne pourra pas rattraper la cible.

La valeur d'un vaisseau spatial intercepteur comme celui-ci est assez claire. Même si nous n'avons vu jusqu'à présent que deux objets interstellaires, ils passent probablement par là tout le temps. De meilleurs télescopes mis en ligne cette décennie nous aideront à les trouver, mais ils vont vite, et ne reste pas longtemps. Si nous voulons étudier de près un objet interstellaire, il va falloir s'y préparer, et un vaisseau spatial intercepteur à réponse rapide est probablement notre meilleure chance de succès.