Dans la modernité d'aujourd'hui, monde trépidant, l'activité humaine est très dépendante de l'infrastructure électrique. Si les réseaux électriques tombent en panne, nos systèmes de climatisation s'éteindront, nos ordinateurs vont mourir, et toutes les formes de commerce et de communication électroniques cesseront. Mais en plus de ça, l'activité humaine au 21e siècle devient également de plus en plus dépendante de l'infrastructure située en orbite terrestre basse (LEO).

Outre les nombreux satellites de télécommunications actuellement dans l'espace, il y a aussi la Station spatiale internationale et une flotte de satellites GPS. C'est pour cette raison que l'activité des éruptions solaires est considérée comme un danger sérieux, et son atténuation une priorité. Cherchant à remédier à cela, une équipe de scientifiques de l'Université Harvard a récemment publié une étude qui propose une solution audacieuse :placer un bouclier magnétique géant en orbite.

L'étude – qui était l'œuvre du docteur Manasavi Lingam et du professeur Abraham Loeb du Harvard Smithsonian Center for Astrophysicist (CfA) – a récemment été publiée en ligne sous le titre "Impact and Mitigation Strategy for Future Solar Flares". Comme ils l'expliquent, les éruptions solaires représentent un risque particulièrement grave dans le monde d'aujourd'hui, et deviendra une menace encore plus grande en raison de la présence croissante de l'humanité en LEO.

Les éruptions solaires existent depuis plus de 150 ans, depuis le célèbre Carrington Event de 1859. Depuis ce temps, beaucoup d'efforts ont été consacrés à l'étude des éruptions solaires à la fois d'un point de vue théorique et observationnel. Et grâce aux progrès réalisés depuis 200 ans en matière d'astronomie et d'exploration spatiale, on a beaucoup appris sur les phénomènes connus sous le nom de « météo spatiale ».

À la fois, la dépendance croissante de l'humanité à l'égard de l'électricité et des infrastructures spatiales nous a également rendus plus vulnérables aux événements météorologiques spatiaux extrêmes. En réalité, si l'événement Carrington avait lieu aujourd'hui, on estime qu'il causerait des dommages mondiaux aux réseaux électriques, télécommunications par satellite, et les chaînes d'approvisionnement mondiales.

Les pertes économiques mondiales cumulées, selon un rapport de 2009 du Space Studies Board (« Severe Space Weather Events–Understanding Societal and Economic Impacts »), serait de 10 000 milliards de dollars, et la récupération prendrait plusieurs années. Et encore, comme le professeur Loeb l'a expliqué à Universe Today par e-mail, cette menace de l'espace a reçu beaucoup moins d'attention que d'autres menaces possibles.

"En termes de risque vu du ciel, la plupart de l'attention dans le passé était consacrée aux astéroïdes, " a déclaré Loeb. "Ils ont tué les dinosaures et leur impact physique dans le passé était le même qu'il le sera dans le futur, à moins que leurs orbites ne soient déviées. Cependant, les éruptions solaires ont peu d'impact biologique et leur impact principal est technologique. Mais il y a un siècle, il n'y avait pas beaucoup d'infrastructures technologiques autour, et la technologie connaît une croissance exponentielle. Par conséquent, les dommages sont très asymétriques entre le passé et l'avenir."

Pour remédier à ce, Lingham et Loeb ont développé un modèle mathématique simple pour évaluer les pertes économiques causées par l'activité des éruptions solaires au fil du temps. Ce modèle tenait compte du risque croissant de dommages à l'infrastructure technologique sur la base de deux facteurs. Pour un, ils ont considéré le fait que l'énergie d'une éruption solaire augmente avec le temps, puis couplé à la croissance exponentielle de la technologie et du PIB.

Ce qu'ils ont déterminé, c'est que sur des échelles de temps plus longues, les rares types d'éruptions solaires très puissantes deviennent beaucoup plus probables. Couplé à la présence et à la dépendance croissantes de l'humanité vis-à-vis des engins spatiaux et des satellites en LEO, cela s'ajoutera à une conjonction dangereuse quelque part sur la route. Ou comme Loeb l'a expliqué :

"Nous prévoyons que dans ~150 ans, il y aura un événement qui causera des dommages comparables au PIB américain actuel d'environ 20 000 milliards de dollars, et les dommages augmenteront de façon exponentielle par la suite jusqu'à ce que le développement technologique sature. Une telle prévision n'avait jamais été tentée auparavant. Nous suggérons également une nouvelle idée sur la façon de réduire les dommages causés par les particules énergétiques par un bouclier magnétique. C'était mon idée et elle n'avait pas été proposée auparavant."

Pour faire face à ce risque croissant, Lingham et Loeb ont également envisagé la possibilité de placer un bouclier magnétique entre la Terre et le soleil. Ce bouclier serait placé au point de Lagrange Terre-Soleil 1, où il serait capable de dévier les particules chargées et de créer un arc artificiel autour de la Terre. Dans ce sens, ce bouclier protégerait la Terre d'une manière similaire à ce que fait déjà son champ magnétique, mais avec plus d'effet.

Sur la base de leur évaluation, Lingham et Loeb indiquent qu'un tel bouclier est techniquement réalisable en termes de ses paramètres physiques de base. Ils ont également pu fournir un calendrier rudimentaire pour la construction de ce bouclier, sans parler de certaines évaluations approximatives des coûts. Comme Loeb l'a indiqué, un tel bouclier pourrait être construit avant la fin de ce siècle, et à une fraction du coût de ce qui résulterait des dommages causés par les éruptions solaires.

"Le projet d'ingénierie associé au bouclier magnétique que nous proposons pourrait prendre quelques décennies à construire dans l'espace, " a-t-il dit. " Le coût de transport de l'infrastructure nécessaire dans l'espace (pesant 100, 000 tonnes) sera vraisemblablement de l'ordre de 100 milliards de dollars, bien moins que les dégâts attendus sur un siècle."

Assez intéressant, l'idée d'utiliser un bouclier magnétique pour protéger les planètes a déjà été proposée. Par exemple, ce type de bouclier a également fait l'objet d'une présentation lors du "Planetary Science Vision 2050 Workshop", qui a été hébergé par la Division des sciences planétaires (PSD) de la NASA. Ce bouclier a été recommandé comme moyen d'améliorer l'atmosphère de Mars et de faciliter les missions en équipage à sa surface à l'avenir.

Au cours de la présentation, intitulé "Un futur environnement martien pour la science et l'exploration", Le directeur de la NASA, Jim Green, a expliqué comment un bouclier magnétique pourrait protéger l'atmosphère ténue de Mars du vent solaire. Cela lui permettrait de se reconstituer au fil du temps, ce qui aurait l'avantage supplémentaire de réchauffer Mars et de permettre à l'eau liquide de s'écouler à nouveau à sa surface. Si cela ressemble à des propositions de terraformation de Mars, c'est parce que c'est.

Au-delà de la Terre et du système solaire, les implications pour cette étude sont assez accablantes. Dans les années récentes, de nombreuses planètes terrestres ont été trouvées en orbite dans des systèmes stellaires de type M (alias naines rouges) proches. En raison de la façon dont ces planètes orbitent étroitement autour de leurs soleils respectifs, et le caractère variable et instable des étoiles de type M, les scientifiques ont exprimé des doutes quant à savoir si ces planètes pourraient réellement être habitables.

En bref, les scientifiques ont osé dire qu'au cours de milliards d'années, planètes rocheuses qui orbitent près de leurs soleils, sont bloqués par les marées avec eux, et sont soumis à des éruptions solaires régulières perdraient leur atmosphère. A cet égard, les boucliers magnétiques pourraient être une solution possible pour créer des colonies extra-solaires. Placer un grand bouclier en orbite au point L1 de Lagrange, et vous n'aurez plus jamais à vous soucier des puissants orages magnétiques qui ravagent la planète !

En plus de ça, cette étude offre une résolution possible au paradoxe de Fermi. Lorsque vous recherchez un signe d'intelligence extraterrestre (ETI), il pourrait être judicieux de surveiller les étoiles lointaines à la recherche de signes d'un bouclier magnétique en orbite. Comme l'a expliqué le professeur Leob, de telles structures ont peut-être déjà été détectées autour d'étoiles lointaines, et pourrait expliquer certaines des observations inhabituelles que les astronomes ont faites :

"L'empreinte d'un bouclier construit par une autre civilisation pourrait impliquer les changements qu'il induit dans la luminosité de l'étoile hôte en raison de l'occultation (comportement similaire à l'étoile de Tabby) si la structure est suffisamment grande. La situation pourrait être similaire aux sphères de Dyson, mais au lieu de récolter l'énergie de l'étoile, le but de l'infrastructure est de protéger une civilisation technologique sur une planète des éruptions de son étoile hôte."

Il va de soi qu'à mesure que le temps et la technologie progressent, la présence de l'humanité dans (et la dépendance à l'égard de) l'espace augmentera. En tant que tel, se préparer aux événements météorologiques spatiaux les plus drastiques que le système solaire peut nous lancer est tout à fait logique. Et quand il s'agit des grandes questions comme "sommes-nous seuls dans l'Univers ?", it also makes sense to take our boldest concepts and proposals and consider how they might point the way towards extra-terrestrial intelligence.