22 Décembre 2016

Star Wars, plus fort que la science ?

Star Wars, c’est de la science-fiction. Difficile de surpasser l’imagination débordante des scénaristes. Mais nos scientifiques parviennent parfois à s’en approcher. De véritables tours de Force… Rogue One, le nouvel épisode de Star Wars bat déjà des records d’audience mondiale depuis sa sortie début décembre. Toujours aussi fort dans les salles ! Mais qu’en est-il côté sciences ? L’univers de la saga est-il réaliste ? Les technologies utilisées existent-elles pour de vrai ? Pour le savoir (re)plongez-vous dans notre dossier.
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podcast spécial star wars (mardis de l'espace du 13/12/16)

Elisa Cliquet, ingénieur à la direction des lanceurs du CNES et Roland Lehoucq, astrophysicien au CEA, débatent des questions fondamentales qui entourent la saga (durée : 1h50).

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Le voyage spatial

L’ISS, notre plus gros engin

En matière de voyage dans l’espace, nous sommes encore à des années-lumière de ce qui peut se faire dans Star Wars. Les 1eres images de l’épisode IV, sorti en 1977, donnent le ton. L’immense vaisseau impérial qui capture celui des forces rebelles fait passer la Station Spatiale Internationale (ISS) pour un vulgaire petit montage de Lego. L’ISS est pourtant l’engin habitable le plus important construit à ce jour. Les grands vaisseaux de la saga sont équipés d’un arsenal surpuissant et d’un confort digne des bateaux de croisières. Ils ont même un système gravitationnel : les personnages se déplacent en marchant (ou en rampant selon l’espèce) le plus naturellement du monde. Dans l’ISS, les astronautes sont plutôt à l’étroit et ils flottent en apesanteur.

Des moteurs similaires

Les vaisseaux de la Guerre des étoiles utilisent le moteur ionique. Une technologie futuriste ? Oui et non. Elle équipe déjà des sondes comme Smart-1 de l’ESA (2003). Son principe consiste à accélérer des gaz ionisés à l’aide d’un champ électrique. La différence avec les vaisseaux de Star Wars, c’est la puissance.

Notre moteur ionique ne permet pas de décoller d’une planète

Roland Lehoucq, astrophysicien au Commissariat à l’énergie atomique (CEA) et auteur de l’ouvrage Faire des sciences avec Star Wars.

Et d'ajouter : "une fois dans l’espace, en revanche, il peut fonctionner longtemps avec peu de gaz et d’électricité". Mais l’énergie électrique lui est fournie par des panneaux solaires, ce qui oblige l’engin à ne pas trop s’éloigner du Soleil. Un handicap donc pour les missions lointaines, vers Mars notamment. Selon le scientifique, "s’il disposait d’un générateur électrique nucléaire, par exemple, un vaisseau propulsé par un moteur ionique ne mettrait que quelques semaines pour rejoindre Mars". Au lieu des 6 mois nécessaires actuellement.



La sonde Smart-1 a testé un moteur ionique pour sa mission autour de la Lune de 2003 à 2006. La couleur bleue est caractéristique du gaz utilisé. Crédits : ESA - AOES Medialab.


La carte de la Galaxie

En plus de leurs vaisseaux rapides et confortables, les héros de Star Wars disposent d’un autre atout. Ils connaissent le moindre recoin de leur galaxie. Si aucune carte n’est dévoilée dans la saga, des fans en ont réalisé une en extrapolant les informations tirées des films et des romans. De notre côté, nous connaissons peu de choses de la Voie lactée. Notre galaxie compte entre 150 et 200 milliards d’étoiles et nous ne savons en positionner précisément que 118 000 par rapport au Soleil. Ce travail de localisation a été réalisé par Hipparcos, satellite de l’ESA lancé en 1989 et dont la mission s’est terminée en 1993. 20 ans plus tard, en 2013, Gaia a pris le relais. Cette sonde de l’ESA cartographie en 3D une partie de la Voie Lactée. Aux alentours de 2020, elle aura localisé près d’1 milliard d’étoiles. Un chiffre impressionnant mais qui représente moins de 1 % de la Galaxie.



La sonde européenne Gaia analyse les étoiles qui composent notre Galaxie. Crédits : ESA/Gaia.

Allô, la Terre ?

En matière de communication, l’Empire et les Jedis sont encore en avance sur nous. Ils utilisent des hologrammes en temps réel. Certes, nous savons créer ces images en 3D. Elles servent notamment à ressusciter des stars comme Mickael Jackson ou Witney Houston le temps d’un concert. Mais nous ne disposons pas des moyens techniques pour transférer ces images en un clin d’œil à travers la Galaxie. Le rover Curiosity sur Mars, par exemple, reçoit ses ordres par ondes radio. Ces informations mettent entre 3 et 21 min pour parcourir les 56 à 400 millions de km qui, selon leur position sur leur orbite respective, séparent la Terre de la Planète Rouge.

Des planètes habitables

L’eau, condition nécessaire

Quel est le point commun entre les planètes Tatooine, refuge de brigands, Dagobah, lieu d’exil de Yoda, ou encore Naboo qui a vu naître la princesse Amidala ? Toutes ces planètes sont habitables comme bien d’autres dans Star Wars. Scientifiquement, une planète est dite habitable lorsqu’elle réunit les conditions qui permettent à la vie de s’y développer.

Pour savoir si une planète est potentiellement habitable, on étudie son étoile

"(elle ne doit pas être trop massive et, ainsi, disposer d’une longévité suffisante pour laisser le temps d’apparaître à une éventuelle forme vie), son orbite autour de cette étoile et la présence d’une atmosphère" résume Roland Lehoucq. Ces analyses doivent déterminer l’éventualité de la présence d’eau liquide. Sans cette eau liquide, pas de vie telle que nous la connaissons. Si la planète est trop éloignée de son étoile, l’eau ne peut exister que sous forme de glace ; trop près, l’eau se vaporise.

Notre Galaxie contient-elle autant de planètes habitables que dans la Guerre des étoiles  ?



La présence d’eau à l’état liquide est indispensable pour permettre la vie. Crédits : CNES/C.Bardou.



Des prétendantes à l’habitabilité

En dehors de la Terre, y aurait-il d’autres planètes pouvant accueillir des formes de vie dans la Galaxie ? Dans la Voie lactée, on dénombre une poignée d’exoplanètes (c’est-à-dire des planètes hors de notre Système solaire) candidates car situées dans la zone d’habitabilité de leur étoile : Gliese 581C et Gliese 581D à 20,5 années lumière (al) de la Terre, Gliese 1214B à 42 al, HD 10180G à 128 al, HD 85512B à 36 al, Kepler 186F à 500 al et Kepler 452B à 1 400 al. Mais impossible d’affirmer qu’elles soient réellement habitables et encore moins qu’elles soient peuplées d’extraterrestres. Tout ce que nous savons de la planète Kepler 186F, découverte en 2014, par exemple, c’est que sa taille est comparable à celle de la Terre. Et que sa révolution autour de son étoile — 2 fois plus petite et plus froide que notre Soleil — est de 130 jours. Kepler 452B, plus récemment observée, s’est révélée 60 % plus grande que la Terre, avec une orbite de 385 j dans la zone habitable d’une étoile à la température de surface similaire au Soleil. De là à abriter une forme de vie… De futurs engins d’observation nous permettrons peut-être d’en savoir plus.



Ici, Kepler 186 F est représentée comme une planète à la physionomie proche de celle de la Terre. Crédits : NASA Ames/JPL-Caltech/T. Pyle.

Des nouvelles Terre

Dans Star Wars, planètes et lunes ont des climats et des paysages caractéristiques : déserts sur Tatooine, forêts sur Endor, glaces sur Hoth… Chaque nouvel atterrissage est le prétexte à un dépaysement. Nous n’avons aucune idée de l’aspect des planètes situées en zone habitable dans notre Galaxie. Leur éloignement rend difficile l’analyse, voire simplement la détection, de leur atmosphère. Sans ces informations, il est impossible de déterminer leur climat, ni si de vertes prairies ou d’arides déserts façonnent leurs paysages. L’espoir de le savoir un jour est toutefois permis.

Il y a quelques décennies encore, nous n’osions imaginer découvrir d’autres planètes dans d’autres systèmes solaires. A part dans la science-fiction. Les missions Gaia qui devrait dénicher de 10 000 à 20 000 exoplanètes, ou plus sûrement Plato, un télescope spatial européen en quête d’exoplanètes de type terrestre, dont le lancement est prévu en 2024, nous apporteront peut-être ces informations.

Dévoilée dans l’épisode VI, Endor, la lune des Ewoks, semble être uniquement couverte de forêt. Crédits : Licence YouTube standard.

La robotique

L’humain n’est pas un modèle

C-3PO est un des seconds rôles les plus emblématiques de Star Wars. Sa forme humanoïde n’y est sans doute pas étrangère. Une apparence qui n’est plus réservée aux films futuristes. Les ingénieurs du 21e siècle savent construire des robots à notre image. Mais est-ce que cela présente un intérêt ? Pas forcément. "Il faut choisir la forme la plus utile. La morphologie humaine n’est pas toujours la plus adaptée", explique Roland Lehoucq, astrophysicien spécialiste de Star Wars. "Éventuellement, on pourrait reproduire une main s’il s’agit de manipuler des outils à l’origine destinés aux humains". Aujourd’hui, nos robots voués au spatial sont les sondes et les rovers. Certes, ils sont moins photogéniques. Mais ils s’avèrent à l’aise sur le terrain.

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Le robot Curiosity n’a pas besoin d’être humanoïde. Ses 6 roues lui permettent d’être agile sur le sol martien. Crédits : NASA.

Les droïdes

  • Les droïdes de Star Wars sont particulièrement sophistiqués. Si la robotique de nos ingénieurs n’arrive pas aux chevilles d’un C-3PO, elle n’en reste pas moins efficace.

Intelligence encore superficielle

Le charme de C-3PO lui vient de son apparence humaine mais aussi de son humour. Qui dit humour, dit intelligence. Les robots de la Guerre des étoiles sont capables de faire face à toute sorte de situations complexes. Un niveau de compétences que nous ne savons pas encore intégrer à nos machines. Roland Lehoucq le confirme :

en matière d’intelligence artificielle, nous sommes très très loin de ce qui se fait dans Star Wars. Même si nous avons beaucoup progressé ces dernières années.

Mais est-il seulement souhaitable de développer une intelligence équivalente, voire supérieure, à celle de l’être humain ? Le débat anime la communauté scientifique. Des personnalités, comme Bill Gates (créateur de Microsoft), Elon Musk (SpaceX, PayPal et Tesla Motors) ou l’astrophysicien Stephen Hawking s’y opposent, car ils craignent qu’une telle intelligence ne mette en péril l’humanité.

L’être humain bionique

Dans l’Empire contre-attaque, Luke Skywalker se fait trancher la main par Dark Vador. Une prothèse bionique lui est greffée. En 2 temps 3 mouvements, il recouvre toute sa dextérité et peut reprendre ses combats au sabre-laser. Incroyable, non ? Et pourtant, les ingénieurs et chirurgiens parviennent aujourd’hui à réaliser cette prouesse (celle de la prothèse, pas du sabre-laser). Certes, l’aspect naturel n’est pas aussi réussi que dans Star Wars. En revanche, les patients bénéficient d’une main artificielle tout à fait fonctionnelle. Certaines reproduisent même le sens du toucher.

En 2014, Fabrice Sabre a été greffé d’un avant-bras bionique, tout aussi fonctionnel que celui de Luke Skywalker.



Construire un robot humanoïde à l’intelligence artificielle développée ? Un jeu d’enfant dans Star Wars. Crédits : Lucasfilm.

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