Une équipe de chercheurs du California Institute of Technology a examiné de près les défis auxquels sont confrontés les efforts pour mener à bien le projet Breakthrough Starshot. Dans leur article Perspective publié dans la revue Matériaux naturels , les chercheurs soulignent les obstacles auxquels sont encore confrontés les ingénieurs de projet et les solutions possibles.

Breakthrough Starshot est un projet lancé par le bailleur de fonds Yuri Milner il y a deux ans. Son objectif est d'envoyer un vaisseau spatial hors du système solaire vers Alpha Centauri d'ici le milieu de ce siècle. La plupart des conceptions d'un tel vaisseau spatial entourent l'idée d'une voile légère et d'un petit appareil permettant les communications. L'engin serait alimenté par un réseau laser situé sur Terre. Pour rejoindre Alpha Centauri dans un délai raisonnable, l'engin devra voyager très vite, près de 20 pour cent de la vitesse de la lumière. Alpha Centauri est, après tout, 4,37 années-lumière. Et bien que le concept soit relativement simple, la conception présente de sérieux défis, comme le souligne l'équipe.

Une voile légère peut être poussée par les faisceaux d'un laser en raison de la quantité de mouvement portée par les photons, notent les chercheurs. Mais pour que ça marche, la voile doit être réfléchissante. Il devra également être très fin (peut-être juste quelques atomes de diamètre) et léger, moins d'un gramme. Jusqu'ici, les ingénieurs se sont penchés sur le graphène, mais ce n'est pas réfléchissant, ce qui signifie qu'il aurait besoin d'un revêtement quelconque. D'autre part, les matériaux réfléchissants tels que les métaux sont trop lourds. Un matériau approprié n'a pas encore été trouvé, les rapports de l'équipe.

Un autre défi auquel l'équipe devra faire face est de savoir comment maintenir plusieurs faisceaux laser stables et concentrés lorsqu'ils traversent l'atmosphère terrestre. Cela signifiera probablement l'utilisation de faibles faisceaux dans le proche infrarouge, ce qui signifie que la voile devrait être capable de réfléchir de telles longueurs d'onde de lumière. Mais ensuite, les problèmes de poids et de génération de chaleur entrent en ligne de compte. De tels problèmes, l'équipe note, signifient que les ingénieurs devront équilibrer de nombreux facteurs pour trouver la bonne combinaison de matériaux.

Une autre chose que l'équipe devra considérer est la forme de la voile - ce ne sera probablement pas une simple feuille plate, car les imperfections à sa surface enverraient l'engin dans l'espace. Au lieu, les ingénieurs devront développer une conception permettant l'autocorrection.

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