Vaisseau spatial (science-fiction) - Définition

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Cet article présente des véhicules imaginaires, pour les véhicules réels, voir Véhicule spatial.

En science-fiction, un vaisseau spatial est un engin qui se déplace dans l'espace-temps, généralement dans le vide spatial.

Types d'histoires tournant autour de vaisseaux spatiaux

Très souvent, le vaisseau est en premier lieu un véhicule : on l'emprunte pour se déplacer dans l'espace mais lui-même est peu détaillé. La fonction de déplacement n'est pas nécessairement l'unique intérêt dans l'univers de science-fiction. Un vaisseau spatial peut souvent devenir un « huis clos » où se déroulera une tragédie humaine dans des conditions extrêmes, comme dans Alien et de nombreux épisodes de Star Trek ou plus récemment la série Stargate Universe.

Un vaisseau peut aussi servir à une guerre (cf. c-dessous : ), mais aussi en être l'enjeu. Ainsi dans Star Wars les deux stations spatiales (Étoile de la Mort et Étoile Noire) doivent être détruites pour sauver la Rébellion et les planètes indépendantes. Dans le film d'animation Titan A.E., c'est la recherche d'un vaisseau-monde qui motive les héros ; dans Rendez-vous avec Rama et Stargate Atlantis, c'est son exploration.

Propulsion

Les moyens de propulsion sont extrêmement variés :

• propulsion dite « standard », c'est-à-dire avec une technologie qui permet un déplacement à une vitesse inférieure à celle de la lumière (souvent dite « subluminique » ou « conventionnelle ») ;
• propulsion dite « supraluminique » ou « hyperspatiale », soit à une vitesse dépassant celle de la lumière ;
• propulsion « instantanée » : le vaisseau « saute » d'un point à l'autre de l'espace instantanément ;
• propulsion loufoque, comme par exemple celle imaginée par Douglas Adams : la propulsion aux mauvaises nouvelles. Douglas Adams parle aussi du Propulseur à Improbabilité, qui provoque des évènement totalement improbables, comme celui de se déplacer instantanément d'un point de l'espace à un autre.

• Propulsion ionique à pseudo-éjecta : Des atomes sont ionisés dans un champ magnétique puissant appelé réacteur magnétique et sont éjectés dans un tunnel magnétique, appelé couloir à effet Newton. Puis, une fois sortis dans l'espace, un collecteur magnétique en forme de coupole se charge de récupérer 99,99% des gaz pour les réinjecter dans le réacteur magnétique. La perte de matière est alors très faible et l'accélération bien que très lente est d'une extrême efficacité. Il faut bien entendu une quantité énorme d'énergie électrique pour faire fonctionner tous ces champs magnétiques ensemble.

• Propulsion gravitationnelle : Un faisceau de gravitons est émis depuis l'avant du vaisseau pour former une pseudo masse fantôme qui par effet gravitationnel attire le vaisseau et la source d'émission de la gravité. Le mouvement commence alors sans jamais connaitre l'équilibre. Une fois la vitesse voulue atteinte, il suffit de couper le système et de laisser l'inertie faire le reste. Le freinage est possible en retournant le faisceau de gravitons à l'opposé du mouvement.

Type et puissance

Le moteur chimique (ou moteur à explosion) classique de nos automobiles sert de référence. L’énergie provient de l’explosion du mélange d’hydrogène et d’oxygène dans la chambre de combustion. Il ne permet que les voyages en grande banlieue de la Terre. Les chiffres de comparaison sont calculés en comparant la densité énergétique (en Watt.h/kg) de ces sources lorsque celle-ci est disponible, ou extrapolés sinon. A VÉRIFIER

Dix fois plus puissants que le moteur de référence :

• Moteur ionique : Des atomes de gaz rare (comme le xénon) sont ionisés par un champ puissant. Ceux-ci, devenus ions, sont accélérés par un champ magnétique et rejetés dans l’espace à grande vitesse. Ce type de propulsion équipe déjà certains satellites.

• Générateur biologique : Fonctionne sur une base de muscle et de réaction bio-chimique. Présent dans les vaisseaux d'invasion Tyranide dans Warhammer 40 K par exemple. Il a une très bonne tenue dans le temps et propose selon les modèles une énergie régulière. Bien que moins puissant qu'un générateur énergétique classique, il propose un meilleur rendement énergétique, il est vivant et peut s'auto-réparer dans une certaine mesure. Certaines substances peuvent le gonfler pour un temps mais il a besoin de repos quand il est fatigué. La gestion du générateur biologique est une des nombreuses taches de l'Esprit de la Ruche.

Trente mille fois plus puissants que le moteur de référence :

• Moteur à fission nucléaire|: Un atome de matériau fissile (comme le plutonium) est cassé en atomes plus petits, ce qui provoque un fort dégagement d’énergie. Les moteurs à fission nucléaire sont parfois appelés (improprement) moteurs atomiques comme dans certains albums de Tintin (De la Terre à la Lune et On a marché sur la Lune).

Deux cent mille fois plus puissants que le moteur de référence :

• Moteur à fusion nucléaire [fusion]:Deux atomes légers (principalement l'hydrogène) fusionnent grâce à une amorce énergétique pour former des composés plus lourds avec un dégagement d’énergie encore plus puissant. On pense que ce serait le système le plus économique.

Son carburant, l’hydrogène, est abondant dans l’espace,donc gratuit. Pour en récolter une quantité suffisante, le vaisseau pourrait avoir une forme d’entonnoir et un diamètre supérieur à 40 km.

Trente millions de fois plus puissants que le moteur de référence :

• Moteur à [[antimatière]]: Le contact entre un atome et un anti-atome d’hydrogène(anti-proton) provoque un dégagement maximal d’énergie. Il permet de dépasser largement le système solaire. Ce serait le moyen le plus rapide pour aller d’un point de l’espace à un autre. Cependant, pour produire suffisamment (du moins sur Terre) d’antimatière comme « carburant » il faudrait faire fonctionner nos accélérateurs de particules durant des siècles,avec la technique actuelle [le stockage de l'A.M pourrait utilser un puissant champ magnétique]

Remarque: Toutes ces sources sont à la base des sources d'énergie. La conversion de l'énergie en poussée n'est que rarement mentionnée dans les ouvrages de science-fiction; le seul dispositif réellement connu et documenté est le moteur ionique.

Mais on parle aussi de :

• [[Voile solaire]]: Ce vaisseau utilise les photons issus des étoiles (ou « vents stellaires ») comme les bateaux se servent du vent. Pour être efficace, la voile devrait mesurer plusieurs centaines de km de diamètre ! comme elle serait très fine (quelques microns d'épaisseur), elle serait aussi fragile et difficile à fabriquer et à déployer, mais son transport en serait facilité. Les voiliers solaires, recouvrant l'imaginaire des premières explorations humaines sur la surface de la Terre en grands voiliers, sont souvent mentionnés comme premier moyen de transport interstellaire rapide. Par exemple, dans [[Star Trek: Deep Space Nine]], de tels vaisseaux sont l'objet de plusieurs épisodes.

• Propulsion par faisceau : La propulsion par faisceau laser se fait par la pression de la lumière sur la surface du vaisseau. Mais la portée d’un rayon laser n’est pas infinie, ce système ne permettrait donc pas d’aller très loin. Larry Niven, dans son Cycle de l'Anneau-Monde, explique que les humains s'en servent dans les premiers temps de leur expansion spatiale. Lorsque les Kzinti attaquent, ces extra-terrestres, qui se servent de leurs propulseurs comme armes, mettent très longtemps à comprendre que ce sont les canons laser humains « civils » qui détruisent leurs vaisseaux au lieu de livrer bataille dans l'espace.

• Les trous de ver (ou sauts quantiques): L’idée de base consiste à utiliser l’étonnante géométrie de l’univers, connue sous le nom de « courbure de l’espace-temps ». Pour se rendre d’un point à un autre de l’univers, la lumière et la matière suivent son profil ondulé. Les trous de vers sont composés d’énergie gravitationnelle engendrée par l’effondrement d’une étoile super-massive sur elle-même, ou [[trou noir]].

Les trous noirs seraient en fait les entrées de ces « trous de ver ». Ce sont des galeries "spatio-temporelles " creusées dans l’espace-temps qui permettraient de se diriger d’un point à un autre de l’univers en créant un raccourci à l’intérieur même du tissu de l’espace-temps. Les trous de vers sont l'objet astronomique le plus souvent mentionnés dans les œuvres de fiction pour justifier les principes physiques de la propulsion supraluminique.

• [[Énergie du vide]] (ou énergie du point zéro: Elle utilise la densité moyenne d'énergie et de pression engendrée par les fluctuations du vide quantique.( mécanique quantique)

Cette théorie est très controversée par les scientifiques car les tentatives d'extraire l'énergie du vide se feront toujours, pour des raisons fondamentales, à bilan énergétique négatif et au mieux nul.(Utilisée dans stargate SG1 et stargate Atlantis par le Zero-Point Module (ZPM) / E2PZ)

• On peut aussi signaler le système de propulsion par magie, vu dans le Jeu de Rôle Spelljammer, univers hybride empruntant à la fois à l'Heroic-Fantasy et à l'exploration spatiale...