Chaque fois que nous croyons comprendre des concepts comme « gravité » et « orbite », quelque chose apparaît qui nous oblige à y regarder à deux fois, puis à trois fois, et ainsi de suite. Nous savons qu'il faut (beaucoup) d'énergie pour atteindre l'espace, mais une fois sur place, nous pouvons parcourir des distances impressionnantes presque gratuitement, grâce à l'Autoroute planétaire ou Interplanetary Transport Network. Quel est le secret ?
Le célèbre écrivain de science-fiction Robert Heinlein a dit que si l'on peut placer un vaisseau en orbite, vous êtes à mi-chemin de n'importe où. Ce n'est pas une tâche facile : la Terre exige de nous 8 kilomètres par seconde pour atteindre une orbite minimale, et plus de 11 si nous voulons nous en échapper... sans oublier le détail que nous devons voyager assis sur des bombes géantes.
Mais une fois que l'on a laissé derrière nous notre maison à la force brute, s'ouvre la possibilité de parcourir d'énormes distances en obéissant aux règles d'un jeu complexe d'efficacité. Ce serait fabuleux de dépenser plus d'énergie et d'arriver plus vite, mais nous serions obligés d'emporter cette énergie avec nous (d'une manière ou d'une autre). Quelle est l'alternative ? Interplanetary Transport Network, l'Autoroute planétaire.
À la découverte de l'Autoroute planétaire
Bien que son essence remonte aux années 1890 et aux recherches d'Henri Poincaré, le système a été conçu par l'ingénieur logiciel Martin Lo du Jet Propulsion Laboratory pour la conception du plan de vol de la mission Genesis, dont l'objectif était de collecter des particules de vent solaire. La plupart des missions sont préparées en exploitant les effets de la gravité sur le vaisseau lorsqu'il s'approche d'une planète ou d'une lune (appelée « assistance gravitationnelle » ou « slingshot »), mais l'Autoroute planétaire inclut un facteur supplémentaire, à savoir l'effet du Soleil sur les planètes, ou des planètes sur leurs lunes proches.
Chaque planète et chaque lune possède cinq points de Lagrange, où la gravité de deux corps s'équilibre. À mesure que les planètes et leurs lunes tournent autour du Soleil, ces points de Lagrange se rapprochent et, dans certains cas, se superposent. En suivant un plan de vol précis, un vaisseau spatial pourrait attendre à l'un de ces points jusqu'à tomber sous l'influence d'une planète, attendre à nouveau, puis sauter d'orbite vers une autre planète. Le concept d'Autoroute planétaire ne fait que connecter tous ces points, et en théorie, un explorateur pourrait aller de Mercure à Pluton et revenir, en consommant des quantités minimales de carburant.
Partout... avec beaucoup de patience
L'article sur l'Autoroute planétaire publié par Shane Ross est rempli de détails fabuleux, mais il y a une comparaison qui se démarque des autres : la mission Genesis a parcouru plus de 30 millions de kilomètres en utilisant 5 % de sa masse comme carburant. Le réservoir plein d'une voiture représente également (approximativement) 5 % de la masse totale, et avec cela, il peut à peine parcourir environ 500 kilomètres dans des conditions optimales.
L'Autoroute planétaire est en constante évolution, et les calculs nécessaires sont certainement complexes, mais ces voies et points de basse énergie démontrent que le chemin direct n'est pas toujours le meilleur pour une mission. Quel est son point faible ? La lenteur. Voyager de la Terre à Mars en appliquant cette méthode prendrait environ dix mille ans....
Sources : NASA, Phys.org, ResearchGate
