En 2015, le milliardaire russe Yuri Milner a créé Breakthrough Initiatives, une organisation à but non lucratif dédiée à l'amélioration de la recherche d'intelligence extraterrestre (SETI). En avril de l'année suivante, lui et l'organisation fondée ont annoncé la création de Breakthrough Starshot, un programme pour créer un «wafercraft» propulsé par une voile légère qui ferait le voyage vers le système stellaire le plus proche - Alpha Centauri - au cours de notre vie.
En juin dernier, l'organisation a franchi une étape importante vers la réalisation de cet objectif. Après avoir attelé un tour sur certains satellites déployés sur l'orbite terrestre basse (LEO), Breakthrough a effectué un vol d'essai réussi de son premier vaisseau spatial. Connus sous le nom de «Sprites», ce ne sont pas seulement les plus petits vaisseaux spatiaux jamais lancés, mais des prototypes pour l'éventuelle wafercraft que Starshot espère envoyer à Alpha Centauri.
Le concept d'un wafercraft est simple. En tirant parti des récents développements en informatique et en miniaturisation, des vaisseaux spatiaux de la taille d'une carte de crédit pourraient être créés. Ceux-ci seraient capables de transporter tous les capteurs, microprocesseurs et microtrophes nécessaires, mais seraient si petits et légers qu'il faudrait beaucoup moins d'énergie pour les accélérer à des vitesses relativistes - dans le cas de Starshot, jusqu'à 20% de la vitesse de la lumière .
Comme l’a déclaré Pete Worden - directeur exécutif de Breakthrough Starshot et ancien directeur du centre de recherche Ames de la NASA - Scientifique américain:
«Il s'agit d'une toute première version de ce que nous enverrions aux distances interstellaires. De plus, c'est une autre démonstration claire qu'il est possible pour les pays de travailler ensemble pour faire de grandes choses dans l'espace. Ce sont des vaisseaux spatiaux européens avec des charges utiles nanosatellites américaines lancées sur un booster indien - vous ne pouvez pas devenir beaucoup plus international que cela. "
Le professeur Abraham Loeb a également quelques mots de choix pour marquer cette occasion historique. En plus d'être le professeur de sciences Frank B. Baird Jr., le président du département d'astronomie et le directeur de l'Institut de théorie et de calcul de l'Université de Harvard, le professeur Loeb est également président du Breakthrough Starshot Advisory Committee. Comme il l'a dit à Space Magazine par e-mail:
«Le lancement des satellites Sprite marque la première démonstration que l'électronique miniaturisée sur de petites puces peut être lancée sans dommage, survivre à l'environnement hostile de l'espace et communiquer avec succès avec la Terre. L'initiative Starshot vise à lancer des puces similaires attachées à une voile légère qu'elle est poussée par un faisceau laser à un cinquième de la vitesse de la lumière, de sorte que sa caméra, ses appareils de communication et de navigation (dont le poids total est de l'ordre du gramme) atteindre la planète la plus proche en dehors du système solaire au sein de notre génération. "
L'engin a été déployé le 23 juin, s'appuyant sur deux satellites appartenant à la multinationale technologique OHB System AG. Tout comme les StarChips que Starshot propose, les Sprites représentent une étape majeure dans l'évolution des vaisseaux spatiaux miniatures qui peuvent faire le travail des plus grands explorateurs robotiques. Ils mesurent seulement 3,5 par 3,5 cm (1,378 x 1,378 pouces) et ne pèsent que quatre grammes (0,14 onces), mais parviennent toujours à emballer des panneaux solaires, des ordinateurs, des capteurs et des radios dans leurs minuscules cadres.
Le Sprite a été conçu à l'origine par Zac Manchester, chercheur postdoctoral et ingénieur en aérospatiale à l'Université Cornell. En 2011, il a lancé une campagne Kickstarter (appelée «KickSat») pour collecter des fonds pour développer le concept, ce qui était sa façon de réduire les coûts associés du vol spatial. La campagne a été un énorme succès, Manchester ayant levé un total de 74 586 $ de son objectif initial de 30 000 $.
Maintenant membre de Breakthrough Starshot (où il est en charge de la conception et de l'optimisation des wafers), Manchester a supervisé la construction des Sprites de la Sibley School of Mechanical and Aerospace Engineering de Cornell. Comme l'a expliqué le professeur Loeb:
«Le projet Sprites est dirigé par Zac Manchester, un post-doctorant de Harvard qui a commencé à travailler là-dessus pendant son doctorat à Cornell. Les sprites sont des satellites de la taille d'une puce alimentés par la lumière du soleil, destinés à être libérés dans l'espace pour démontrer une nouvelle technologie d'engins spatiaux légers (à l'échelle du gramme) qui peuvent communiquer avec la Terre. »
Le but de cette mission était de tester la performance des systèmes électroniques et des communications radio des Sprites en orbite. Au moment du déploiement, les Sprites sont restés attachés à ces satellites (appelés «Max Valier» et «Venta») et ont commencé à émettre. Des communications ont ensuite été reçues de stations au sol, ce qui a démontré que la nouvelle architecture de communication radio des Sprites fonctionnait exactement comme elle avait été conçue.
Avec ce test terminé, Starshot a maintenant la confirmation qu'un waferocraft est capable de fonctionner dans l'espace et de communiquer avec des contrôleurs au sol. Au cours des mois et des années à venir, les nombreux scientifiques et ingénieurs qui sont à l’origine de ce programme chercheront sans aucun doute à tester d’autres systèmes essentiels (tels que les micros propulseurs et les imageurs de l’engin) tout en travaillant sur les différentes préoccupations techniques qu’impliquerait une mission instellaire.
Dans l'intervalle, les Sprites continuent de transmettre et sont en contact radio avec des stations au sol situées en Californie et à New York (ainsi qu'avec des passionnés de radio du monde entier). Pour ceux qui souhaitent écouter leurs communications, le professeur Loeb a eu la gentillesse de nous faire savoir sur quelle fréquence ils transmettent.
"La fréquence radio à laquelle les Sprites qui viennent d'être lancés fonctionnent est de 437,24 MHz, ce qui correspond à une longueur d'onde d'environ 69 cm", a-t-il déclaré. Donc, si vous avez une radio amateur et que vous souhaitez vous connecter, c'est ici que vous devez régler vos cadrans!
Et n'oubliez pas de regarder la vidéo Kacstarter de Zac Manchester, qui présente la technologie et l'inspiration pour le KickSat:
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