Traqueur Stellaire

Connaissez-vous la sphère de Dyson ? En 1960, l’astronome Freeman Dyson publie l’ article « Search for Artificial Stellar Sources of Infrared Radiation » dans la revue Science, où il propose qu’une civilisation assez avancée utiliserait le maximum d’énergie émise par son soleil. Dans ces conditions, Dyson propose de rechercher la présence de telles structures artificielles pour traquer l’existence d’extra-terrestres. Il s’inspire pour cela du roman de science-fiction « Star Maker » de Olaf Stapledon (1937).Une étoile ainsi cachée par une sphère artificielle serait très peu lumineuse mais émettrait une très forte radiation infra-rouge, provenant de la sphère de Dyson elle-même.

Plus une civilisation progresse, plus ses besoins énergétiques croissent de manière exponentielle. Pour une race extra-terrestre ayant dépassé le potentiel énergétique de sa planète-mère, son étoile devient alors une nouvelle source d’intérêt. Le soleil émet ainsi 4e26 W d’énergie dans l’espace, dont une très grande part pourrait être récupérée par un semble de collecteurs solaires répartis autour de l’étoile. Si une telle structure peut permettre à une civilisation de se développer sensiblement, concrètement, à quoi ressemblerait une sphère de Dyson ?

Il existe trois grands types de sphères de Dyson : Les type I ne couvriraient certainement pas totalement leur étoile (essaims de Dyson) et se comporteraient comme des réseaux de collecteurs en orbite. Indépendants ou en groupes denses, ils pourraient ainsi récolter l’énergie solaire et faire vivre des stations spatiales. C’est actuellement le type de sphère le plus réaliste.

Une coquille de Dyson, ou de type II, engloberait dans une structure rigide quasiment toute la surface sphérique autour de son étoile. Elle cacherait ainsi sensiblement sa luminosité et pourrait même être aménagée à sa surface. Imaginez que la sphère soit placée à 1 UA du soleil, et qu’elle soit dotée en sa surface de multiples biosphères et stations spatiales, auto-alimentées par l’énergie solaire collectée par la sphère… Mieux encore, une coquille de Dyson pourrait-elle se couvrir d’une gigantesque atmosphère, et abriter ainsi des continents et des océans ? Mais une telle structure est très probablement impossible à réaliser. Mise en rotation, la coquille de Dyson pourrait créer une pseudo-gravité par force centrifuge au niveau de son équateur. Mais les gigantesques forces de tension et contraintes mécaniques créées par son étoile la rendraient instable. De même, une sphère de Dyson est creuse. Elle ne peut donc pas créer de force gravitationnelle uniforme vers sa face interne. L’atmosphère, les continents et les océans tomberaient vers le soleil ! Il faudrait donc disposer la biosphère sur la face extérieure, et s’arranger pour que l’énergie collectée puisse également servir à éclairer la phase obscure. Il resterait alors l’épineux problème de la très faible gravité, de l’ordre du 10^-3 G. Il faudrait donc créer une sur-pression atmosphérique pour compenser la faible gravité. Mais n’oubliez pas que nous parlons d’une surface sphérique d’un rayon de 1 UA ! N’oubliez pas d’y ajouter les inévitables forces de tension supplémentaires qui viendraient s’ajouter aux autres contraintes mécaniques de la coquille de Dyson. Si malgré tout, vous souhaitez relever le défi, il vous restera un dernier obstacle de taille : il n’est pas certain que votre système solaire contienne assez de matière pour créer une sphère de type II !

Enfin, les sphères de type III ou « bulles de Dyson » seraient constituées de statites : des satellites suspendus à d’énormes voiles solaires et « flottant » grâce à la pression des radiations solaires afin de ne pas être soumis à la force gravitique de l’étoile. Un statite devrait avoir une densité de l’ordre de 0,78 g/m² afin de voguer à 1 UA du soleil. Cette méthode a l’avantage de nécessiter beaucoup moins de matière, au moins 2,17.10²⁰ kg pour un réseau complet, soit la masse d’un astéroïde comme Pallas. Mais pour le moment, les meilleurs matériaux à base de fibres de carbone atteignent les 3 g/m². Cette densité trop importante rend la réalisation d’un statite solaire impossible pour le moment. De plus, différentes questions restent posées quant au rendement énergétique de ces statites, laissant au final ces bulles de Dyson peu crédibles pour le moment.

Fin 2008, le Fermilab Dyson Sphere Search Program a publié une synthèse de ses recherches. Il ne révèle pas l’existence de sphères de Dyson, mais pointe du doigt quelques étoiles potentiellement candidates, sans se prononcer de manière catégorique. La recherche de formes de vies extra-terrestres n’en a pas fini de soulever le paradoxe de Fermi.