Projet Starshot, une initiative parrainée par la Breakthrough Foundation, est destiné à être le premier voyage interstellaire de l'humanité. Crédit : percéeinitiatives.org
En 2015, Le milliardaire russe Yuri Milner a créé Breakthrough Initiatives, une organisation à but non lucratif dédiée à l'amélioration de la recherche d'intelligence extraterrestre (SETI). En avril de l'année suivante, lui et l'organisation à fonder ont annoncé la création de Breakthrough Starshot, un programme pour créer un "wafercraft" à voiles lumineuses qui ferait le voyage vers le système stellaire le plus proche - Alpha Centauri - au cours de notre vie.
En juin dernier, l'organisation a fait un pas important vers la réalisation de cet objectif. Après avoir fait du stop sur certains satellites déployés en orbite terrestre basse (LEO), Breakthrough a effectué avec succès un vol d'essai de son premier vaisseau spatial. Connu sous le nom de "Sprites", ce ne sont pas seulement le plus petit vaisseau spatial jamais lancé, mais des prototypes pour l'éventuel wafercraft que Starshot espère envoyer à Alpha Centauri.
Le concept d'un wafercraft est simple. En s'appuyant sur les développements récents de l'informatique et de la miniaturisation, des engins spatiaux de la taille d'une carte de crédit pourraient être créés. Ceux-ci seraient capables de transporter tous les capteurs nécessaires, microprocesseurs et micropropulseurs, mais serait si petit et léger qu'il faudrait beaucoup moins d'énergie pour les accélérer à des vitesses relativistes - dans le cas de Starshot, jusqu'à 20 pour cent de la vitesse de la lumière.
Comme Pete Worden – directeur exécutif de Breakthrough Starshot et ancien directeur du centre de recherche Ames de la NASA – l'a déclaré dans une interview avec Scientific American :
"C'est une version très précoce de ce que nous enverrions aux distances interstellaires. De plus, c'est une autre démonstration claire qu'il est possible pour les pays de travailler ensemble pour faire de grandes choses dans l'espace. Ce sont des vaisseaux spatiaux européens avec des charges utiles de nanosatellites américaines lancées sur un booster indien – vous ne pouvez pas obtenir beaucoup plus international que cela. »
Le professeur Abraham Loeb a également quelques mots de choix pour marquer cette occasion historique. En plus d'être professeur de sciences Frank B. Baird Jr., le président du département d'astronomie et le directeur de l'Institute for Theory and Computation de l'Université Harvard, Le professeur Loeb est également président du comité consultatif de Breakthrough Starshot. Comme il l'a dit à Universe Today par e-mail :
"Le lancement des satellites Sprite marque la première démonstration que l'électronique miniaturisée sur de petites puces peut être lancée sans dommage, survivre à l'environnement hostile de l'espace et communiquer avec succès avec la terre. L'initiative Starshot vise à lancer des puces similaires attachées à une voile légère qui est poussée par un faisceau laser à un cinquième de la vitesse de la lumière, pour que sa caméra, les appareils de communication et de navigation (dont le poids total est de l'ordre d'un gramme) atteindront la planète la plus proche en dehors du système solaire au sein de notre génération."
Illustration d'artiste d'une voile légère alimentée par un faisceau laser (rouge) généré à la surface de la Terre. Crédit :M. Weiss/CfA
Les engins ont été déployés le 23 juin, se greffer sur deux satellites appartenant à la société technologique multinationale OHB System AG. Tout comme les StarChips que Starshot propose, les Sprites représentent une étape majeure dans l'évolution des engins spatiaux miniatures qui peuvent faire le travail des plus grands explorateurs robotiques. Ils ne mesurent que 3,5 x 3,5 cm (1,378 x 1,378 pouces) et ne pèsent que quatre grammes (0,14 onces), mais parviennent toujours à emballer des panneaux solaires, des ordinateurs, capteurs et radios dans leurs minuscules cadres.
Les Sprite ont été conçus à l'origine par Zac Manchester, chercheur postdoctoral et ingénieur en aérospatiale à l'Université Cornell. De retour en 2011, il a lancé une campagne Kickstarter (appelée "KickSat") pour récolter des fonds pour développer le concept, ce qui était sa façon de réduire les coûts associés aux vols spatiaux. La campagne a été un grand succès, avec Manchester recueillant un total de 74 $, 586 de son objectif initial de 30 $, 000.
Désormais membre de Breakthrough Starshot (où il est en charge de la conception et de l'optimisation des Wafers), Manchester a supervisé la construction des Sprites de la Sibley School of Mechanical and Aerospace Engineering de Cornell. Comme l'a expliqué le professeur Loeb :
"Le projet Sprites est dirigé par Zac Manchester, un post-doctorant de Harvard qui a commencé à travailler là-dessus pendant son doctorat à Cornell. Les sprites sont des satellites de la taille d'une puce alimentés par la lumière du soleil, destiné à être lancé dans l'espace pour démontrer une nouvelle technologie d'engins spatiaux légers (à l'échelle du gramme) pouvant communiquer avec la Terre."
Le but de cette mission était de tester les performances des systèmes électroniques et des communications radio des Sprites en orbite. Lors du déploiement, les Sprites sont restés attachés à ces satellites (appelés "Max Valier" et "Venta") et ont commencé à émettre. Les communications ont ensuite été reçues des stations au sol, qui a démontré que la nouvelle architecture de communication radio des Sprites fonctionnait exactement comme elle avait été conçue.
Une fois ce test terminé, Starshot a maintenant la confirmation qu'un waferocraft est capable de fonctionner dans l'espace et de communiquer avec des contrôleurs au sol. Dans les mois et années à venir, les nombreux scientifiques et ingénieurs qui sont à l'origine de ce programme chercheront sans aucun doute à tester d'autres systèmes essentiels (tels que les micropropulseurs et les imageurs de l'engin) tout en travaillant également sur les diverses préoccupations d'ingénierie qu'une mission instellaire entraînerait.
En attendant, les Sprites émettent toujours et sont en contact radio avec des stations au sol situées en Californie et à New York (ainsi qu'avec des passionnés de radio du monde entier). Pour ceux qui cherchent à écouter leurs communications, Le professeur Loeb a eu la gentillesse de nous faire savoir sur quelle fréquence ils transmettent.
"La fréquence radio à laquelle fonctionnent les Sprites qui viennent d'être lancés est de 437,24 MHz, correspondant à une longueur d'onde d'environ 69 cm, " dit-il. Donc, si vous avez une radio amateur et que vous avez envie de vous brancher, c'est ici que vous réglez vos cadrans.