C'est en grande pompe qu'Elon Musk a annoncé les plans de SpaceX pour coloniser Mars avec le système de transport interplanétaire.

J'aurais vraiment aimé qu'ils s'en tiennent à leur nom d'origine, le BFR, la grande fusée fabuleuse, ou quelque chose comme ça.

Le problème est que le système de transport interplanétaire est un nom bien trop proche d'une autre idée vraiment cool, le réseau de transport interplanétaire, qui vous donne un moyen presque sans énergie de voyager à travers l'ensemble du système solaire. En supposant que vous n'êtes pas pressé.

Quand vous imaginez des fusées décoller pour des destinations lointaines, vous envisagez probablement de pointer votre fusée vers votre destination, tirer les propulseurs jusqu'à ce que vous y arriviez. Peut-être faire demi-tour et ralentir à nouveau pour atterrir sur le monde extraterrestre. C'est comme ça que tu peux conduire ta voiture, ou prendre l'avion pour aller d'ici à là-bas.

Mais si vous avez joué à n'importe quel programme spatial Kerbal, vous savez que ce n'est pas comme ça que ça marche dans l'espace. Au lieu, tout est question d'orbites et de vitesse. Pour quitter la planète Terre, vous avez voyagé à environ 8 km/s ou 28, 000 km/h latéralement.

Alors maintenant, tu es en orbite autour de la Terre, qui est en orbite autour du soleil. Si vous voulez aller sur Mars, vous devez augmenter votre orbite pour qu'elle corresponde à Mars. L'énergie minimale absolue nécessaire pour effectuer ce transfert est connue sous le nom d'orbite de transfert de Hohmann. Pour aller sur Mars, vous devez tirer vos propulseurs jusqu'à ce que vous alliez à environ 11,3 km/s.

Alors vous échappez à l'attraction de la Terre, suivre une belle trajectoire courbe, et intercepter la trajectoire de Mars. En supposant que vous ayez tout chronométré correctement, cela signifie que vous interceptez Mars et allez en orbite, ou atterrir à sa surface, ou découvrez un portail vers l'enfer creusé dans une station de recherche sur Phobos.

Si vous voulez dépenser plus d'énergie, vas-y, tu y arriveras plus vite.

Mais il s'avère qu'il existe une autre façon de voyager d'une planète à l'autre dans le système solaire, en utilisant une fraction de l'énergie que vous utiliseriez avec le transfert Hohmann traditionnel, et c'est en utilisant des points de Lagrange.

On a fait tout un article sur les points de Lagrange, mais voici un rappel rapide. Les points de Lagrange sont des endroits du système solaire où la gravité entre deux objets s'équilibre en cinq endroits. Il y a cinq points de Lagrange relatifs à la Terre et au soleil, et il y a cinq points de Lagrange relatifs à la Terre et à la Lune. Et il y a des points entre le soleil et Jupiter, etc.

Trois de ces points sont instables. Imaginez un rocher au sommet d'une montagne. Il ne faut pas beaucoup d'énergie pour le maintenir en place, mais il est facile de le déséquilibrer et il s'effondre.

Maintenant, imaginez l'ensemble du système solaire avec tous ces points de Lagrange pour tous les objets qui interagissent gravitationnellement les uns avec les autres. Alors que les planètes tournent autour du soleil, ces points de Lagrange se rapprochent et se chevauchent même.

Et si vous chronométrez les choses correctement, vous pouvez rouler en un seul point d'équilibre gravitationnel, et la descente de la colline de la gravité dans l'emprise d'une autre planète. Restez un peu là-bas, puis sautez sur des orbites vers une autre planète.

En réalité, vous pouvez utiliser cette technique pour parcourir tout le système solaire, de Mercure à Pluton et au-delà, compter uniquement sur l'interaction de la gravité de tous ces mondes pour vous fournir la vitesse dont vous avez besoin pour faire le voyage.

Bienvenue sur le réseau de transport interplanétaire, ou autoroute interplanétaire.

Contrairement à une autoroute normale, bien que, la forme et la direction réelles que prennent ces voies changent tout le temps, en fonction de la configuration actuelle du système solaire.

Si vous pensez que cela ressemble à de la science-fiction, vous serez heureux d'apprendre que les agences spatiales ont déjà utilisé une version de ce réseau pour faire de la science sérieuse.

La NASA a considérablement étendu la mission de l'International Sun/Earth Explorer 3, en utilisant ces faibles transferts d'énergie, il a pu accomplir sa mission principale, puis enquêter sur quelques comètes.

Le vaisseau spatial japonais Hiten était censé se rendre sur la lune, mais sa fusée n'a pas réussi à obtenir une vitesse suffisante pour la mettre sur la bonne orbite. Des chercheurs du Jet Propulsion Laboratory de la NASA ont calculé une trajectoire qui utilisait les points de Lagrange pour l'aider à se déplacer lentement et à se rendre sur la lune de n'importe quelle façon.

La mission Genesis de la NASA a utilisé cette technique pour capturer les particules du vent solaire et les ramener sur Terre.

Il y a eu d'autres missions pour utiliser la technique, et des missions ont été proposées qui pourraient exploiter cette technique pour explorer pleinement toutes les lunes de Jupiter ou de Saturne, par exemple. Voyager de lune en lune lorsque les points de gravité s'alignent.

Tout cela semble trop beau pour être vrai, alors voici l'inconvénient. C'est lent. Vraiment, douloureusement lent.

Comme si cela pouvait prendre des années et même des décennies pour passer d'un monde à l'autre.

Imaginez dans un futur lointain, il y a des stations spatiales positionnées aux principaux points de Lagrange autour des planètes du système solaire. Ce sont peut-être des stations spatiales géantes en rotation, comme en 2001, ou peut-être qu'il s'agit d'astéroïdes ou de comètes creusés qui ont été mis en place.

Ils traînent aux points de Lagrange en utilisant un minimum de carburant pour le maintien de la station. Si vous voulez voyager d'une planète à l'autre, vous amarrez votre vaisseau spatial à la station spatiale, ravitailler, puis attendre qu'une de ces trajectoires à basse énergie s'ouvre.

Puis tu t'éloignes de la pointe Lagrange, tomber dans le puits de gravité de votre destination, et vous êtes en route.

Dans un futur lointain, on pourrait avoir des stations spatiales à tous les points de Lagrange, et des ferries lents qui se déplacent de monde en monde le long de trajectoires à basse énergie, transporter des marchandises d'un monde à l'autre. Ou prendre des passagers qui ne peuvent pas se permettre la technique de transfert à grande vitesse Hohmann.

Vous pourriez imaginer les stations spatiales équipées de puissants lasers qui remplissent les voiles solaires de votre vaisseau des photons dont il a besoin pour vous emmener vers la prochaine destination. Mais alors, je suis marin, alors peut-être que je romantise trop ça.

en voici un autre, concept encore plus hallucinant. Les astronomes ont observé que ces réseaux s'ouvrent entre les galaxies en interaction. Vous souhaitez effectuer un transfert de la Voie Lactée à Andromède ? Amenez simplement votre vaisseau spatial au point galactique de Lagrange dans quelques milliards d'années alors qu'ils se croisent. Avec très peu d'énergie, tu pourras rejoindre les cool kids d'Andromède.