La propulsion à l’antimatière

Pour atteindre une vitesse proche de celle de la lumière, un vaisseau spatial devrait disposer d’une poussée spécifique aussi grande que possible qui est de l’ordre de 3x107 secondes. Théoriquement, la propulsion avec de l’antimatière permettrait d’obtenir cette poussée spécifique élevée grâce à l’annihilation de micros grains de matière et d’antimatière. Selon le physicien Robert L. Forward qui travailla sur cette idée, près de la moitié de l’énergie d’annihilation pourrait être transférée à la propulsion. Quand on se rappelle l’énergie que peut dégager une bombe atomique par simple fission, ou fusion nucléaire, on peut imaginer la puissance de ce type de propulsion. L’annihilation matière/antimatière produit des rayons gamma qui se déplacent à la vitesse de la lumière. Correctement canalisés par des conduits à supra-conducteurs, le vaisseau pourrait se déplacer à une vitesse voisine de celle de la lumière. D’après les calculs, la propulsion à antimatière devrait produire mille fois plus d’énergie que la fission nucléaire, et cent fois plus que les réacteurs à fusion. Il suffit de dix milligrammes d’antiprotons pour remplacer l’énergie produite par deux cent tonnes de carburant liquide. Alors la propulsion des vaisseaux spatiaux à l’antimatière est-elle un rêve à portée de main de l’Humanité ? La réalité montre que la concrétisation de cette idée séduisante n’est pas aussi simple qu’on l’imagine.

Bien qu’en apparence très prometteuse la propulsion par l’antimatière soulève des problèmes techniques très difficiles à résoudre. Rien que pour produire de l’antimatière, cela nécessite une prodigieuse quantité d’énergie. L’anti-matière est aujourd’hui produite en laboratoire par la maté rialisation de l’énergie, c’est-à-dire que l’on sait reproduire le processus inverse de l’annihilation. Si l’énergie (E) est égale à la masse (m) multiplié par le carré de la vitesse de la lumière (c2), comme l’indique la formule E = mc2, la masse est donc égale à l’énergie divisée par le carré de la vitesse de la lumière selon la formule m = E / c2, ce qui veut dire qu’il faut générer beaucoup d’énergie pour obtenir une faible quantité de matière et d’antimatière (à part éga les). L’efficacité de la production d’antimatière est aujourd’hui très faible. La production d’un antiproton, par exemple, représente moins d’un millième de l’énergie cinétique des protons accélérés dans les grands accélérateurs de particules modernes. Mais les difficultés ne s’arrêtent pas là. Les techniques actuelles permettent tout au plus de capturer et de stocker qu’un antiproton sur mille produits dans les accélérateurs. Avec un coût de production des antiprotons extrêmement élevé pour une quantité disponible très réduite au final, l’antimatière est sans aucun doute la substance la plus chère à produire sur Terre. Pour donner une idée de ce que cela représente, on estime que la création d’un seul milligramme d’antimatière dépasse largement toutes les capacités de production d’énergie de notre planète. L’utilisation de l’antimatière pour propulser nos vaisseaux spatiaux vers les étoiles lointaines n’est donc pas pour bientôt. Il faudra sans doute attendre plusieurs siècles avant que nous puissions maîtriser cette technologie d’une grande complexité et difficile à mettre en œuvre. Mais dans le cas où nous pourrions atteindre, dans l’avenir, le Type II de civilisation, cette solution pourrait se révéler, sur le long terme, la plus efficace et peut-être la plus rentable.