Pourrait-on un jour capter l'énergie du soleil en quantité massive pour tout alimenter sur Terre ? © hadzi3/iStockphoto La prochaine fois que vous remplirez le réservoir d'essence de votre voiture, prenez un moment pour vous rappeler que les combustibles fossiles sont une ressource limitée. Finalement, l'humanité devra assouvir sa soif d'énergie provenant d'autres sources.
La solution, peut-être, est dans les étoiles. Ou plus exactement, notre soleil. Imaginez que vous remplissez le réservoir de votre véhicule sans essence, mais avec un soleil pur. Dans un futur lointain, cela pourrait arriver grâce au concept d'un Sphère Dyson .
Considérez une sphère Dyson comme une énorme, boule de récupération d'énergie construite autour d'une étoile. Il saisit l'énergie solaire et la convertit en types d'énergie que nous pouvons utiliser pour alimenter les véhicules, ordinateurs ou tout autre avancé, technologies d'aspiration de puissance que nous parvenons à développer au cours des deux prochains millions d'années. C'est-à-dire, bien sûr, si nous parvenons à survivre aussi longtemps sans tout faire exploser.
Les sphères de Dyson en sont encore au stade imaginaire de développement. Mais il n'est pas difficile de voir pourquoi nous aurions besoin un jour de plus, sources d'énergie plus puissantes. Nous brûlons des combustibles fossiles à des rythmes toujours croissants afin de faire fonctionner toutes sortes de gadgets et de biens. Sources d'énergie durables, comme l'énergie solaire et éolienne, sont bons pour compléter le charbon et le pétrole, mais pour le moment, ils ne peuvent pas alimenter toutes nos voitures et tous nos smartphones.
Les sphères fantastiques de Dyson sont devenues un incontournable des livres de science-fiction, des émissions de télévision et des forums Internet. Les junkies de "Star Trek" débattent des possibilités relatives (ou du ridicule) d'essayer d'encapsuler une étoile entière avec une machine artificielle. Les scientifiques amateurs de blogs exposent des idées pour rendre réelles ces sphères gigantesques; d'autres décortiquent leurs aspirations avec des commentaires cinglants.
Peu importe ce que vous pensez de l'idée, une chose est sûre :lorsque les robinets se vident enfin d'huile, et finalement ils le feront, l'humanité devra soit réduire sa consommation d'énergie, soit trouver de nouvelles sources d'énergie. Peut-être qu'une sphère Dyson est la solution.
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Freeman Dyson s'exprimant lors de la conférence Digital Life Design à Munich, Allemagne en 2012. ©Nadine Rupp/Getty Images Toutes les civilisations ne sont pas identiques, du moins selon certaines théories. Au début des années 1960, un astrophysicien nommé Nikolai Kardashev a proposé l'idée qu'il peut y avoir trois classifications de civilisation dans l'univers.
Type I les civilisations ont appris à exploiter toutes les sources d'énergie sur leur planète d'origine. Ce serait nous. Ou au moins, un jour ce sera peut-être nous. Selon le physicien théoricien Michio Kaku, nous pourrions atteindre ce niveau au cours du prochain siècle ou deux.
UNE Type II la civilisation comprend comment exploiter toute l'énergie de l'étoile dans son système solaire. Et Type III civilisations, un statut que nous pourrions atteindre dans plusieurs millions d'années, savoir capter et focaliser l'énergie de galaxies entières.
Nous, les humains, ne sommes clairement pas encore du matériel de type III. D'abord, nous devons commencer à petits pas - en achevant le pillage de notre planète pour exploiter ses ressources restantes. Puis, nous essaierons de nous frayer un chemin dans le quartier plus haut de gamme de type II en capturant et en canalisant l'immense énergie de notre soleil. Cela pourrait être faisable dans les prochains milliers d'années, si nous restons en vie aussi longtemps.
Dans son livre de 1937, " Les créateurs d'étoiles, " L'auteur Olaf Stapledon a peut-être été la première personne à concevoir un soi-disant " piège à lumière " utilisé pour extraire l'énergie du soleil. Il a écrit sur des systèmes de capture d'énergie si énormes qu'ils ont en fait atténué la lumière des galaxies.
Cette histoire est ce qui a déclenché l'esprit de Freeman Dyson, mathématicien et physicien théoricien. Il a commencé à réfléchir à quel point il pourrait être possible ou impossible de capturer toute l'énergie d'une étoile pour un usage humain.
Le soleil produit une quantité d'énergie inimaginable. Pour le dire dans un sens, il génère environ 5 x 1023 chevaux. Selon la Nasa, c'est assez d'énergie pour faire fondre un pont de glace (deux milles de large et un mille d'épaisseur) s'étendant de la Terre au soleil... en une seule seconde [source :NASA]. C'est l'équivalent approximatif d'un billion de bombes de 1 mégatonne qui explosent chaque seconde. Pour le dire d'une manière moins effrayante, une seule seconde d'action solaire suffit à alimenter notre monde pendant un demi-million d'années [source :Boston.com].
C'est une quantité sérieuse de pouvoir. Chaque seconde, la Terre reçoit environ 400 billions de billions (non, ce n'est pas une faute de frappe) la valeur en watts de la puissance du soleil. Pourtant, en raison de sa distance et de sa direction, la plupart n'atteint pas notre planète. Entourer le soleil d'un capteur d'énergie mégastructure comme une sphère serait un moyen beaucoup plus efficace d'attraper le jus fou du soleil.
Vous pourriez construire une sphère solide autour du soleil pour capter le moindre rayon. Ce faisant, vous auriez 550 millions de fois plus de surface que notre planète entière, tous captant des rayons à renvoyer à la Terre-Mère sous forme de puissance brute.
Bien sûr, en plus de plonger des millions de personnes sur Terre dans un trouble affectif saisonnier permanent, vous feriez face à des défis gravitationnels très réels. En bref, il serait vraiment difficile de garder le soleil centré dans la sphère, ce qui signifie qu'il pourrait entrer en collision avec un bord d'une sphère, causant une catastrophe si incroyable qu'elle recueillerait probablement le plus de vues sur YouTube jamais... si quelqu'un survivait pour la télécharger.
Il y a aussi l'extrême difficulté de trouver suffisamment de matières premières pour construire une coque solide. Un tel exploit nécessiterait probablement plus de matériel que ce que nous pourrions trouver dans l'ensemble de notre système solaire.
Même si nous pouvions trouver suffisamment de matériau solide pour construire une sphère solide pour envelopper tout le soleil, la force de cette gigantesque boule solaire devrait être herculéenne. Sinon, la sphère se briserait en un nombre incalculable de morceaux. En d'autres termes, ce serait un autre échec spectaculaire.
Donc, oublions complètement la sphère solide irréalisable. Sur la page suivante, vous découvrirez des idées qui pourraient être davantage dans le domaine de la réalité.
Des voiles solaires similaires à celle de cet art conceptuel pourraient être la clé pour exploiter la puissance du soleil. © Victor Habbick Visions/Photothèque scientifique/Corbis Il nous serait impossible de construire une sphère solide autour d'une étoile. Freeman Dyson l'a admis. Il a proposé à la place un concept dans lequel nous avons sorti de nombreuses machines indépendantes pour faire le tour du soleil, collecter de l'énergie et la transmettre à la Terre.
Les satellites peuvent être disposés en anneaux nets. Ou ils peuvent zoomer sur différentes orbites comme un essaim d'abeilles ramassant le pollen du pouvoir. Certains pourraient être habitables, ou ils pourraient être utilisés uniquement pour la collecte d'énergie.
Au lieu d'une sphère solide ou d'un anneau de satellites, il existe une troisième configuration qui pourrait constituer une sphère Dyson. Dans ce cas, un nombre de voiles solaires serait en orbite autour du soleil. Ces voiles créeraient une bulle lâche autour du soleil, maintenu en place grâce à un équilibre de la gravité et de la pression de rayonnement de l'étoile à l'intérieur.
Ces satellites seraient en fait appelés états (dérivé des mots satellite et statique) parce qu'ils planeraient à un endroit au lieu de se déplacer en orbite. Comme pour le concept d'anneau ou d'essaim, Les États-Unis absorberaient l'énergie solaire sortante et la redirigeraient ensuite vers la Terre pour notre usage.
Quel que soit le plan final, une bague Dyson, sphère, bulle ou essaim va nécessiter des ressources matérielles et énergétiques à une échelle sans précédent. Nous ne trouverons pas assez de matières premières pour ce projet sur Terre. Ainsi, certains types spéculatifs ont proposé une alternative - récolter les matériaux d'autres planètes, comme Mercure.
Comme une zone humide gênante qui s'enlise dans une parcelle de terrain zonée à usage commercial, nous pourrions simplement démonter Mercure et mettre sa surface brûlée par le soleil dans un meilleur but. C'est une idée proposée par le physicien de l'Université d'Oxford, Stuart Armstrong.
Mercure est chargé de matériaux utiles (comme le fer) et c'est la planète la plus proche du soleil, il est donc logique de commencer par là. Une fois Mercury démonté et les premiers anneaux Dyson installés, le projet prendrait de l'ampleur et de la vitesse, collecter de plus en plus d'énergie, alimenter la production de capteurs solaires plus grands et de meilleure qualité. Et bien sûr, toute cette énergie serait utilisée à d'autres fins, comme le calcul intensif (à une échelle encore jamais vue), des technologies de voyage spatial plus rapides et d'innombrables autres idées que nous n'avons même pas conçues.
Nous n'aurions pas besoin de faire tout cela avec un travail laborieux. Les robots effectueraient le travail d'extraction et d'assemblage de nouveaux panneaux solaires. Et le nombre de robots augmenterait continuellement (grâce aux capacités d'auto-réplication) à mesure que l'échelle du projet grandissait, jusqu'à ce qu'ils deviennent une armée d'automates écrasant des planètes et des astéroïdes pour fabriquer de plus en plus de collecteurs d'énergie.
L'univers est un froid, endroit sans coeur. Une fois que nous avons consommé toutes nos ressources énergétiques terrestres, nous aurons un besoin urgent d'un moyen d'alimenter nos fours et nos réfrigérateurs. Notre soleil est comme une énorme centrale électrique, chaleureux et dynamique. C'est notre meilleure chance de perpétuer notre espèce et d'évoluer vers des créatures plus capables.
Maintenant, bien que, une sphère Dyson de quelque nature que ce soit est tout simplement au-dessus de nos moyens. Si nous choisissons d'exploiter Mercure, par exemple, nous aurions besoin d'une technologie robotique qui n'existe tout simplement pas à l'heure actuelle. Ces robots devraient fonctionner parfaitement loin de leurs commandants humains, travailler depuis des décennies pour transformer les matières premières en technologie de collecteur d'énergie. Cela signifie extraire les métaux précieux de la roche, puis construire d'une manière ou d'une autre une électronique sophistiquée, le tout sans aide humaine sur place.
Il y a aussi le défi de ramener l'énergie collectée sur Terre afin qu'elle puisse alimenter votre télévision. Une très longue rallonge ne le coupera probablement pas. Les gens ont plutôt suggéré d'utiliser des faisceaux laser ou des micro-ondes à cette fin. Mais les lasers perdent leur efficacité après avoir parcouru moins d'un mile. Les micro-ondes fonctionnent à des distances beaucoup plus longues (près de 100 miles, ou 161 kilomètres), mais loin d'être assez loin pour les besoins d'une sphère Dyson.
Bien qu'alimenter notre planète de cette façon ne soit pas une possibilité à l'heure actuelle, le concept des sphères de Dyson pourrait très bien nous aider à trouver des extraterrestres qui ont dépassé le stade de type I. En 1960, Dyson a pensé que si une civilisation réussissait effectivement à canaliser l'énergie électromagnétique d'une étoile, il y aurait beaucoup de chaleur résiduelle poussée vers l'extérieur en tant que sous-produit.
Détecter que le rayonnement infrarouge sortant peut être la clé pour détecter d'autres formes de vie intelligentes de l'autre côté de l'univers, que les chercheurs étudient actuellement. Ils ont déjà trouvé des zones avec beaucoup de chaleur d'étoile mais sans lumière, conduisant certains à penser que les extraterrestres peuvent piéger une grande partie de l'énergie.
Ce que tout cela signifie, c'est que nous sommes simplement coincés dans la catégorie de civilisation de type I pour le moment. Au fil des siècles, bien que, nos technologies peuvent progresser de façon exponentielle. Et s'ils le font, nous pouvons découvrir que nous sommes capables de transformer notre soleil en une source d'énergie qui peut transformer toute notre race, ce qui nous rend plus compétents sur le plan technologique et dignes de l'espace que nous n'aurions jamais pu rêver.
Il est impossible de savoir ce qui attend l'avenir de l'humanité. Déjà dans notre histoire, de grandes civilisations se sont élevées et se sont effondrées. Notre incarnation actuelle trouvera-t-elle sa voie sans s'autodétruire ? Allons-nous nous bombarder de nouveau dans l'âge des ténèbres ? Ou un changement climatique ou un virus indomptable mettra-t-il fin à la vie telle que nous la connaissons ? Si par hasard nous sortons de notre forme actuelle vers un état d'être supérieur, nous aurons sûrement besoin de plus d'énergie. Et sans une percée physique imprévue, le soleil est la seule façon dont nous parviendrons à alimenter notre développement pour des milliers ou des millions d'années à venir.
