Pour un voyage interstellaire, quelle devrait être la taille du vaisseau ?

Si nous n’avons aujourd’hui pas les moyens techniques de nous rendre vers une autre étoile, un voyage interstellaire sera peut-être possible un jour. Une question devra alors se poser : quelle doit être la taille de ce vaisseau ?

Comme vous le savez, l’Univers est vaste. Tellement vaste que nos cerveaux peinent à véritablement appréhender ces distances. Avec les méthodes de propulsion classiques, il faudrait, par exemple, entre 19 000 à 81 000 ans pour atteindre le système stellaire le plus proche – Alpha Centauri. Et l’étoile n’évolue qu’à 4,3 années-lumière de la Terre. Néanmoins, si la question d’un tel voyage se pose un jour, l’humanité aura besoin de vaisseaux à l’intérieur desquels plusieurs générations devront se succéder. Et pour cela, vous avez besoin de grands – très grands vaisseaux. Mais grands comment, exactement ? Une équipe de chercheurs s’est récemment posé la question.

L’astronome Frédéric Marin, de l’Observatoire astronomique de Strasbourg, et la physicienne Camille Beluffi, de la start-up Casc4de, se sont posé une question similaire il y a quelques mois. Les chercheurs avaient alors estimé la taille minimale de l’équipage pour que celui-ci arrive à bon port et en en bonne santé. À partir de leur analyse, ils avaient déterminé qu’il faudrait au moins 98 personnes à l’intérieur du vaisseau. De quoi limiter les risques génétiques. Pour cette nouvelle étude – la taille du vaisseau – les chercheurs se sont donc penchés sur la nourriture. Inutile en effet d’emmener des boîtes de conserve. Pour nourrir plusieurs générations le temps d’un voyage interstellaire, vous devez forcément cultiver sur place.

Nourrir un équipage de 500 personnes

La question est donc la suivante : de combien d’espace avons-nous besoin pour produire assez de nourriture pour un équipage multigénérationnel ? L’équipe a ici pris en compte les besoins caloriques d’un équipage de 500 personnes par année. Les quantités de calories consommées ont été estimées en fonction de l’âge, du poids, de la taille, du niveau d’activité et d’autres données médicales de différents types de passagers à bord.

« Nous avons évalué le nombre de kilocalories à consommer par jour et par personne afin de maintenir un poids corporel idéal, explique Frédéric Marin. Nous avons pris soin d’inclure les variations de poids et de taille pour tenir compte d’une population réaliste, y compris une corpulence lourde/légère et des personnes de grande et petite tailles. Une fois les besoins caloriques estimés, nous avons calculé la quantité de techniques de culture géoponique, hydroponique et aéroponique des aliments pouvant être produite par an et par kilomètre carré ».

En d’autres termes, l’idée consistait à calculer la surface de terres artificielles attribuée à l’agriculture et nécessaire pour produire autant de nourriture à l’intérieur du vaisseau. « Nous avons constaté que, pour un équipage hétérogène composé, par exemple, de 500 personnes vivant sur un régime alimentaire équilibré, une superficie de 0,45 km² de terres artificielles suffirait pour produire toute la nourriture nécessaire en utilisant une combinaison d’aéroponique (légumes, amidon, sucre et huile) et conventionnelle (viande, poisson, produits laitiers et miel) », expliquent les chercheurs.

Un vaisseau plus petit que le Burj Khalifa

En supposant que le vaisseau soit conçu pour générer une gravité artificielle par la force centripète – un cylindre en rotation – nous aurions alors besoin, au minimum, d’une structure de 224 mètres de rayon et de 320 mètres de longueur. « Bien sûr, d’autres installations que l’agriculture sont nécessaires – habitations humaines, salles de contrôle, production d’énergie, masse de réaction et moteurs, qui rendent le vaisseau spatial au moins deux fois plus grand, ajoute le chercheur. Fait intéressant, même si nous doublons la longueur du vaisseau, nous trouvons une structure qui est toujours plus petite que le plus grand bâtiment du monde – le Burj Khalifa (828 m) ».

Nous avons donc une idée de la taille minimale de l’équipage (98 personnes), et une idée de la taille du vaisseau. Reste un autre problème à régler, et non des moindres : celui de l’eau. Pour boire, bien évidemment, mais aussi pour irriguer. Recycler ne suffirait pas. Cette question sera donc l’objet de leur prochaine étude. Réponse dans quelques mois !

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