Au centre, un astre. | Kevin Gill via Wikimedia Commons
Au centre, un astre. | Kevin Gill via Wikimedia Commons

Un astrobiologiste a trouvé comment construire une sphère de Dyson

Il était temps: cette mégastructure pourrait bien sauver l'espèce humaine.

Au rang des nouvelles inquiétantes –mais prévisibles– pour l'humanité, il y a le fait qu'elle risque d'être rapidement confrontée à des pénuries d'énergie. Ce n'est d'ailleurs pas un présage nouveau: en 1960 déjà, le théoricien anglo-américain Freeman Dyson s'en inquiétait et cherchait une solution au problème.

Le physicien avait alors imaginé une sorte de mégastructure, la «sphère de Dyson»: construite autour d'une étoile, elle permettrait d'en exploiter l'énergie. Mais le scientifique n'a laissé aucun indice nécessaire à la réalisation de ce qu'il avait simplement décrit comme «une coquille habitable».

Depuis et jusqu'à aujourd'hui, la théorie de Freeman Dyson n'a jamais cessé de passionner les plus ambitieux scientifiques. Selon Popular mechanics, l'astrobiologiste allemand Dirk Schulze Makuch serait même très proche d'une conceptualisation réalisable de la fameuse sphère.

Imaginez toute l'énergie de notre soleil disponible et exploitable par les humains. Aucun doute: en nous faisant passer au stade II de l'échelle de Kardachev, cela permettrait de répondre à la crise énergétique à très long terme et même de rêver encore plus grand. Pourquoi par exemple ne pas utiliser cette énergie pour nous propulser vers des exoplanètes, et potentiellement trouver d'autres formes de vie extraterrestre?

Un essaim d'objets volants

Dirk Schulze Makuch est professeur à l'Université technique de Berlin. Passionné par les hypothèses de vie extraterrestre, il a commencé à s'intéresser à la sphère de Dyson il y a une dizaine d'années.

Avec Brooks Harrop, l'un de ses anciens étudiants, il a identifié plusieurs problèmes dans sa conception communément admise. Le plus important d'entre eux est le suivant: le risque pour la sphère de s'effondrer sous le poids immense de la gravité, car aucun matériel disponible aujourd'hui ne peut résister à une telle force. Les ingénieurs qui ont imaginé une structure résistante montrent qu'elle utiliserait une part trop importante, sinon la totalité, de l'énergie de l'étoile centrale.

Si tant est que l'on arrive à résoudre ce premier obstacle, reste la question des astéroïdes et éruptions solaires auxquels la structure devrait également résister.

Dyson lui-même avait trouvé une solution envisageable: une structure discontinue sous la forme d'un essaim d'objets volants, placés sur des orbites indépendantes autour de l'étoile. Il en faudrait alors environ 10 millions.

Dirk Schulze Makuch et son élève ont donc imaginé un design pour répondre à ces défis, qu'ils ont baptisé «Solar Wind Power Satellite» (SWPS). Leur idée: des satellites utilisant non pas l'énergie de la lumière visible, mais les électrons, qui constituent la moitié du vent solaire.

Ces satellites, d'une masse d'environ 3,7 tonnes l'unité, répondraient chacun à des besoins équivalant à ceux de 1.000 foyers américains. Ils pourraient être construits avec des matériaux relativement peu coûteux, comme du fil de cuivre.

En revanche, bien qu'ils nécessitent peu d'entretien, ces satellites ne seraient pas autonettoyants et risqueraient de se dégrader avec le temps. Un autre obstacle reste aussi l'organisation nécessaire au déploiement de plusieurs millions –voir milliards– de satellites en orbite.

Si ces défis n'ont pas encore trouvé de réponses adéquates, l'hypothèse émise par Dirk Schulze Makuch est que d'autres formes de vie extraterrestre évoluées auraient déjà pu y parvenir.

Selon le physicien, si une forme de vie apparaît sur une planète habitable, elle finit par évoluer et devenir intelligente, la base de cet argument étant que les grandes évolutions sur Terre semblent s'être produites plusieurs fois indépendamment les unes des autres.

D'après Dyson lui-même, si une forme de vie extraterrestre avait réalisé une sphère de Dyson, nous serions capables de détecter son existence. Peut-être les habitants d'autres planètes sont-ils arrivés à la même conclusion que le chercheur, à savoir que ce n'est sans doute pas l'invention la plus pratique pour répondre efficacement à la crise énergétique?

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