- 2 days ago
Ces histoires explorent comment même les parties les plus familières de l'univers peuvent encore surprendre les scientifiques. Les astronomes s'interrogent sur le comportement étrange observé dans l'Étoile polaire, un repère céleste qui a guidé les personnes pendant des siècles mais qui ne correspond plus aux modèles existants. Simultanément, des ingénieurs proposent des idées ambitieuses qui repoussent les limites de la technologie, notamment utiliser la Lune comme partie intégrante d'un système énergétique à grande échelle pour la Terre. Animation créée par Sympa.
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00:00Localiser l'étoile polaire est relativement aisée par une nuit claire.
00:04Il suffit simplement d'identifier la grande ours.
00:06Les deux étoiles situées à l'extrémité de la casserole de cette constellation servent de repère et indiquent la direction de l'étoile polaire.
00:13Vous la voyez ? C'est le bout du manche de la casserole.
00:16Ou, si l'on préfère, la queue de la petite ours. Juste là.
00:21Depuis des siècles, l'étoile polaire fascine les observateurs.
00:25Également appelée Polaris, elle brille presque exactement au-dessus du pôle nord-terrestre,
00:30ce qui en fait un repère précieux pour tout voyageur privé de boussole ou de GPS sur son téléphone.
00:37C'est aussi la Cephei de la plus proche de notre planète, un type d'étoile qui oscille périodiquement en luminosité et en taille.
00:43De plus, Polaris appartient à un système binaire.
00:47Elle possède une compagne plus discrète nommée Polaris B.
00:50Depuis la Terre, on peut d'ailleurs observer cette dernière en orbite autour de l'étoile polaire.
00:56Mais à mesure que les astronomes scrutent au Polaris, leur perplexité grandit.
01:01Le principal obstacle réside dans l'incapacité à s'accorder sur sa taille et sa distance.
01:06Pour estimer ses paramètres, ainsi que son âge, les scientifiques utilisent plusieurs techniques.
01:12L'une d'entre elles repose sur l'évolution stellaire.
01:14Après avoir étudié la luminosité, la couleur et la fréquence des pulsations d'une étoile,
01:20les experts peuvent en déduire son éclat, sa taille et son stade d'évolution.
01:25Une fois ces paramètres établis, il devient relativement simple de calculer sa distance.
01:31Il s'agit d'une opération mathématique fondée sur la comparaison entre sa luminosité intrinsèque
01:35et l'intensité avec laquelle elle est perçue depuis la Terre.
01:38Ces modèles sont particulièrement fiables pour des étoiles comme Polaris,
01:43dont la pulsation est directement liée à la luminosité.
01:47Cette relation permet d'estimer leur distance avec précision.
01:50Les astronomes font tellement confiance à cette approche
01:53qu'ils l'utilisent pour mesurer les distances à grande échelle dans l'univers,
01:57faisant des céphéides un outil fondamental en astronomie.
02:00Toutefois, d'autres méthodes d'analyse de l'étoile polaire entrent en contradiction avec ces modèles.
02:05Polaris est une étoile binaire astrométrique.
02:08Ce qui signifie que son étoile compagne gravite autour d'elle, en suivant une trajectoire bien définie.
02:14Depuis la Terre, cette orbite donne l'impression d'un cercle tracé autour de l'étoile principale.
02:19La révolution complète de l'astre secondaire prend environ 26 ans.
02:23Bien que les astronomes n'aient pas encore observé en détail l'ensemble de l'orbite de Polaris b,
02:28ils disposent de suffisamment d'éléments pour en déduire sa trajectoire.
02:32En appliquant les lois de la gravitation de Newton, ils peuvent ainsi calculer les masses des deux étoiles.
02:37Ces calculs, croisés avec les récentes mesures du télescope spatial Hubble, fournissent des estimations très précises.
02:45Ils indiquent que Polaris possède une masse environ 3,45 fois supérieure à celle du Soleil.
02:52Pourtant, cette valeur est bien inférieure à celle avancée par les modèles d'évolution stellaire,
02:57qui suggèrent une masse avoisinant 7 fois celle du Soleil.
03:01Il y a une autre particularité étrange dans ce système stellaire.
03:05En calculant l'âge des étoiles, les chercheurs ont découvert que Polaris b était beaucoup plus vieille que sa compagne.
03:11Ceci est très rare dans un système binaire, car en général, les deux étoiles sont du même âge.
03:16Une des explications possibles serait que l'une des mesures utilisées pour déterminer cet âge soit incorrecte.
03:23Polaris demeure une étoile difficile à étudier.
03:26En raison de sa position au-dessus du pôle Nord, elle échappe à la vue de la majorité des télescopes.
03:31Ceux qui disposent de l'équipement nécessaire pour mesurer ses propriétés avec une grande précision
03:35sont en général utilisés pour l'observation d'étoiles plus éloignées et moins lumineuses.
03:41Polaris, avec sa lumière intense, éblouit ses instruments, les empêchant de l'étudier correctement.
03:47Une théorie intéressante propose que l'étoile principale du système Polaris ait autrefois formé un système binaire,
03:53mais que les deux étoiles aient fusionné il y a plusieurs millions d'années.
03:56Cette collision aurait pu les rajeunir en leur apportant de la matière supplémentaire,
04:00ce qui leur donne l'air d'être plus jeunes qu'elles ne le sont réellement.
04:03Ce phénomène pourrait aussi expliquer d'autres anomalies, car les étoiles issues de telles collisions
04:08ne correspondent pas au modèle d'évolution classique.
04:11Cependant, il est important de noter qu'aucune de ces hypothèses n'a encore été confirmée.
04:16L'étoile polaire revêt une importance capitale.
04:19En raison de la rotation incessante de la Terre, les étoiles semblent se déplacer à travers le ciel.
04:25Et ce mouvement, combiné à l'inclinaison de la planète, est à l'origine des saisons.
04:29Si l'on traçait une ligne droite en prolongeant l'axe autour duquel la Terre tourne,
04:34et si l'on l'étendait sur plus de 300 années-lumière au-delà du pôle Nord,
04:38on aboutirait à l'étoile polaire.
04:40Polaris reste pratiquement immobile dans le ciel, pointant sans cesse vers le Nord.
04:45Cela en fait un outil de navigation indispensable, particulièrement avant l'apparition des systèmes GPS.
04:50Si vous vous trouviez à l'équateur, l'étoile polaire serait juste au niveau de l'horizon,
04:55tandis qu'au pôle Nord, elle se situerait directement au-dessus de vous.
04:58En mesurant la hauteur de l'étoile dans le ciel, il est possible non seulement de s'orienter,
05:04mais également de déterminer votre position sur Terre avec une grande précision.
05:09Il est curieux de constater qu'il n'existe pas d'étoile équivalente au pôle Sud,
05:13car il n'y a pas d'astre suffisamment lumineux directement au-dessus de cette région.
05:18Toutefois, il est possible qu'une telle étoile apparaisse un jour.
05:22Ce phénomène pourrait être lié à la précession,
05:24le mouvement similaire à celui d'une toupie en rotation,
05:28qui entraîne un changement progressif de l'orientation des pôles terrestres.
05:32Ainsi, dans les 26 000 ans à venir, il est possible que l'étoile du Nord change,
05:36passant de Polaris à d'autres étoiles.
05:39Un jour, Vega prendra la place de l'étoile polaire.
05:42C'est la cinquième étoile la plus brillante du ciel nocturne
05:45et la deuxième plus brillante de l'hémisphère céleste Nord.
05:48Vega est également appelée Alpha Lyrae, car elle est l'étoile principale de la constellation de la Lyre.
05:55Elle a joué un rôle central pour les civilisations depuis l'Antiquité,
05:59grâce à sa grande luminosité et sa couleur bleue qui la rendent très reconnaissable.
06:04Vega a déjà été l'étoile polaire il y a plusieurs milliers d'années
06:07et devrait retrouver ce titre dans environ 12 000 ans.
06:11Cette étoile se trouve à seulement 25 années-lumière de la Terre
06:15et n'a que 450 millions d'années,
06:18soit bien moins que notre système solaire, âgé de 4,6 milliards d'années.
06:24Les astronomes l'étudient pour mieux comprendre les systèmes stellaires en formation.
06:29Vega se trouve presque directement au-dessus de nos têtes en été,
06:33ou latitude moyenne nord.
06:35Elle se cache derrière l'horizon pendant seulement 7 heures par jour
06:38et est visible toutes les nuits de l'année.
06:41En voyageant plus au sud, on s'aperçoit que Vega disparaît sous l'horizon
06:45pendant des périodes plus longues,
06:46mais en Alaska, au nord du Canada et dans certaines régions d'Europe,
06:50elle ne se couche jamais.
06:52Sa lumière bleu-blanc a été remarquée dans de nombreuses cultures
06:55parmi les plus anciennes, des Chinois aux Polynésiens en passant par les Hindous.
06:59Le nom de Vega peut se traduire par « chute » ou « rapt »,
07:03faisant référence à la période où l'on voyait cette constellation
07:06comme un vautour en vol plutôt qu'une lyre.
07:08Vega a aussi été la première étoile à être photographiée,
07:12après le Soleil bien sûr.
07:15En 1850, des astronomes de l'Observatoire du Collège de Harvard
07:19ont utilisé un réfracteur de 38 cm pour la capturer en images.
07:2420 ans plus tard, un astronome amateur a analysé la lumière de Vega,
07:29dévoilant ainsi les différents éléments qui composent l'étoile.
07:32En 2006, grâce aux observations télescopiques,
07:35les scientifiques ont découvert que Vega tournait à une vitesse telle
07:38que ses pôles étaient de plusieurs milliers de degrés plus chauds que son équateur.
07:43L'étoile effectue une rotation toutes les 12 heures et demie,
07:46atteignant 90% de sa vitesse de rotation critique,
07:50c'est-à-dire la vitesse à laquelle un objet risque de se désintégrer.
07:53En 2013, des chercheurs ont annoncé la découverte d'une ceinture d'astéroïdes
07:58autour de Vega, suggérant la possibilité de planètes parmi ces roches spatiales.
08:02Cette ceinture se divise en deux zones,
08:04une région extérieure composée d'astéroïdes glacés
08:07et une région intérieure avec des roches plus chaudes.
08:10Les scientifiques peuvent étudier des étoiles brillantes comme Vega
08:13grâce à la mission TSS de la NASA,
08:16dont le nom signifie Transiting Exoplanet Survey Satellite.
08:20Lancé en 2018, ce satellite dédié à l'observation de l'ensemble du ciel
08:25a pour objectif principal la recherche d'exoplanètes.
08:28Mais il permet également d'analyser la variabilité stellaire.
08:32En étudiant des étoiles comme Vega,
08:34TESS aide les scientifiques à mieux comprendre
08:36les premières étapes de l'évolution des étoiles.
08:38Ce système de type catapulte sur la Lune
08:50pourrait nous apporter une énergie illimitée ?
08:52Ce concept pour un système de lancement
08:54a récemment été proposé par des scientifiques chinois.
08:58Ça fonctionnerait comme un lancé de marteau
08:59avec un bras de lancement qui projette des objets.
09:02Ce bras est censé mesurer environ 50 mètres de long.
09:05Il produira une accélération jusqu'à la vitesse de libération de la Lune,
09:09et hop, la capsule sera envoyée dans l'espace.
09:12Cette idée folle coûtera environ 18 milliards de dollars.
09:15Ouf, c'est cher, mais croyez-moi, ça en vaudra vraiment la peine.
09:19Ce système fonctionnera à l'énergie solaire et nucléaire.
09:22Il pourra également récupérer plus de 70% de l'énergie utilisée par chaque lancement.
09:28La Lune a une gravité très faible.
09:30Son atmosphère est également très ténue,
09:32donc l'air ne ralentit pas les choses.
09:35Cela rend ce genre d'opération beaucoup plus facile.
09:38Mais quel est le but de tout ça ?
09:40L'objectif principal est de transporter de l'hélium 3.
09:43C'est un isotope de l'hélium vraiment fascinant.
09:46Et l'une des choses les plus incroyables à son sujet
09:48est qu'il pourrait devenir un nouveau carburant pour la fusion nucléaire.
09:51Soit le même processus qui se produit dans les étoiles,
09:54y compris notre Soleil.
09:55Si nous parvenions à recréer cette fusion stellaire sur Terre,
10:02nous pourrions disposer d'une source d'énergie propre et pratiquement illimitée pour nos centrales électriques.
10:08Mais l'hélium 3 est extrêmement rare sur Terre.
10:11On peut parfois en trouver dans les formations rocheuses volcaniques au fond de l'océan.
10:16Cela s'explique par le fait qu'il est issu d'un autre élément rare qui porte le nom de tritium,
10:20un élément que nous produisons généralement dans les réacteurs nucléaires
10:24et que nous utilisons pour des trucs cools, par exemple la peinture phosphorescente.
10:29Cependant, l'inconvénient du tritium est qu'il met une éternité à se désintégrer
10:33et à se transformer en hélium 3.
10:36Cependant, il y a une quantité considérable d'hélium 3 sur la Lune,
10:40environ 1 million de tonnes.
10:42Seulement 20 tonnes d'hélium 3 pourraient me suffire aux besoins annuels en électricité de la Chine.
10:46En fait, le sol lunaire contient suffisamment d'hélium 3
10:50pour alimenter la planète entière pendant plus de mille ans.
10:53Mais pourquoi y a-t-il tant d'hélium 3 sur la Lune et quasiment pas sur notre planète ?
10:57Eh bien parce que l'hélium 3 provient du Soleil et voyage avec les vents solaires.
11:01Les vents solaires sont en gros des flots de particules dangereuses.
11:04Ils sont extrêmement radioactifs.
11:06L'atmosphère dense de la Terre et son champ magnétique nous servent de bouclier.
11:10Ils nous protègent presque entièrement de ces particules.
11:13Mais, malheureusement, ils empêchent aussi les éléments bénéfiques,
11:17comme l'hélium 3, d'atteindre notre planète.
11:20De leur côté, les boucliers de la Lune sont extrêmement minces
11:23et elle est donc constamment exposée au vent solaire.
11:26Voilà pourquoi l'hélium 3 s'y est accumulé au cours des derniers milliards d'années.
11:30Et maintenant, il s'y trouve simplement dispersé.
11:33Mais l'extraire et le ramener sur Terre n'est pas une mince affaire.
11:36C'est extrêmement coûteux.
11:38Songez-y.
11:38Les fusées ont besoin de tonnes et de tonnes de carburant pour échapper à l'attraction gravitationnelle.
11:48Le moindre boulon de la navette doit être conçu pour résister à des conditions extrêmes,
11:53comme les radiations.
11:54Sans parler du fait qu'il vous faut une équipe de spécialistes en astronautique
11:58travaillant jour et nuit pour que rien ne tourne mal.
12:01Vous ne pouvez pas appeler un dépanneur si quelque chose tombe en panne sur la Lune.
12:05Envoyer une cargaison d'un demi-kilo vers notre satellite coûte environ un demi-million de dollars.
12:10Ce sont là les estimations de la NASA.
12:12Pour se faire une idée, calculons combien coûterait d'envoyer une pomme sur la Lune.
12:16Une pomme typique pèse environ 180 grammes.
12:20Cette mission amusante coûterait donc au moins 200 000 dollars.
12:24A titre de comparaison, ce système de lancement chinois pèse environ 80 tonnes.
12:29Un autre problème est que la surface lunaire n'est pas de tout repos pour les équipements.
12:33Prenez par exemple cette étrange poussière lunaire.
12:36Vous vous souvenez peut-être de cet événement marquant des années 60,
12:39l'alunissage d'Apollo 11.
12:42Eh bien, lorsque les astronautes de cette mission sont rentrés sur Terre,
12:45ils souffraient de symptômes étranges.
12:47Ils avaient de la gorge irritée et les yeux qui pleuraient.
12:50Heureusement, il ne s'agissait pas d'une inquiétante maladie lunaire.
12:54Il s'avère qu'il y avait beaucoup de poussière accrochée à leur combinaison spatiale.
12:58Cette poussière semble inoffensive,
13:00mais elle est en réalité composée de particules très abrasives,
13:04bien plus petites qu'un cheveu humain, mais aussi coupantes que du verre.
13:07Elle contient du silicate,
13:09une substance qui peut causer de graves problèmes pulmonaires sur Terre.
13:13C'est un souci courant pour les mineurs.
13:15Cela a donc provoqué un rhume des foins lunaires.
13:18Du moins, c'est ainsi que l'astronaute de la NASA, Harrison Schmidt, en a parlé.
13:23Les douze astronautes qui ont marché sur la Lune
13:25ont souffert d'éternuement et de congestion nasale.
13:28Parfois, il fallait plusieurs jours pour que cela disparaisse.
13:32La poussière s'infiltrait même dans leur navette,
13:34dégageant une odeur de poudre à canon.
13:37Cette substance peut être nocive tant pour les humains que pour l'équipement.
13:40Elle a endommagé les bottes des combinaisons
13:42et même détruit les joints des conteneurs utilisés pour rapporter des échantillons
13:46lors des missions Apollo.
13:48Comme nous l'avons mentionné, ces particules sont coupantes et dentelées.
13:52Elles rayennent, broident et abîment toutes les surfaces
13:56avec lesquelles elles entrent en contact,
13:58peu importe que ce soit du métal, du verre ou de la matière organique.
14:03Et comme il y en a tellement de cette poussière,
14:06cela entraîne un dysfonctionnement et une défaillance rapide des équipements.
14:10Et ce n'est là qu'un des nombreux obstacles possibles pour les missions lunaires.
14:14Les scientifiques doivent donc trouver des idées originales
14:17afin de pouvoir mettre la main sur cet hélium 3 si précieux.
14:21Le projet de ces scientifiques chinois
14:23ressemble à une étrange invention de science-fiction.
14:25Mais c'est un moyen rentable de transporter des matériaux jusqu'à la Terre.
14:29Il pourrait y avoir des envois deux fois par jour
14:31et cela coûterait 90% moins cher que les méthodes actuelles.
14:36Comme cet outil ne nécessite que de l'électricité et pas de carburant,
14:40il serait relativement petit et facile à installer.
14:43Outre cet hélium 3 temps convoité,
14:45cette catapulte contribuerait également à faire progresser
14:48les technologies d'exploitation minière spatiale et des lanceurs lourds.
14:52Aucune poussière lunaire ne fait peur à cet engin.
14:55Il devrait durer au moins 20 ans.
14:57Pour le transporter sur la Lune,
14:58l'idée est d'utiliser une fusée chinoise spécialement conçue.
15:02Mais tout cela est loin d'être nouveau.
15:05Il y existe un roman intitulé
15:06« Révolte sur la Lune » de Robert A. Heinlein.
15:10Dans cette histoire,
15:11une colonie lunaire utilise une catapulte électromagnétique
15:14pour envoyer du blé et de la glace d'eau vers la Terre.
15:17Les choses deviennent assez sauvages lorsque les colons,
15:20les habitants de la Lune,
15:21réussissent à prendre le contrôle de cette catapulte.
15:24Ils menacent de lancer des rochers sur la Terre,
15:26à moins que leur colonie ne soit reconnue comme un monde indépendant.
15:30Cela semble plutôt drôle,
15:31mais un gros rocher,
15:33lancé sur nous depuis la Lune,
15:34pourrait anéantir toute une ville.
15:36Les dégâts seraient de fois assimilaires
15:38à ceux d'un impact de météorites.
15:40Avec des incendies,
15:41des maisons détruites.
15:43Et pire encore.
15:44Mais les scientifiques discutent de cette idée de catapulte
15:47depuis un certain temps.
15:49Depuis des décennies,
15:50ils essaient de trouver un moyen
15:51d'utiliser des systèmes électromagnétiques
15:54pour envoyer des ressources de la Lune à la Terre.
15:57Car il existe quelques défis.
15:58Par exemple,
15:59les scientifiques ont oublié de mentionner
16:01comment exactement l'hélium 3 serait extrait du sol lunaire.
16:05Installer ce système de lancement
16:06sur la surface rugueuse de la Lune
16:07serait également difficile.
16:09De plus,
16:10il leur faudrait s'assurer
16:11que le système reste stable à haute vitesse
16:13et qu'il puisse résister
16:15aux changements extrêmes de température sur la Lune,
16:18ainsi qu'aux rayons cosmiques
16:19et à l'intense rayonnement solaire.
16:21Il faut donc du temps pour développer tout cela.
16:23La Chine espère avoir les composants clés
16:25du système d'ici 2030.
16:28Les opérations à grande échelle
16:29pourraient commencer d'ici 2045.
16:32La Chine a tout un tas de projets pour la Lune.
16:34Par exemple,
16:35ils souhaitent également construire
16:37une station de recherche à son pôle sud
16:39d'ici à 2035.
16:41Mais ce pays n'est pas seul dans cette course à l'espace.
16:44Étant donné qu'entre temps,
16:45la NASA prévoit d'envoyer des humains sur Mars,
16:48les années 2030 risquent d'être
16:50une décennie passionnante
16:51pour l'exploration spatiale.
16:52Il y a aussi une start-up américaine
16:55qui évoque déjà le concept d'économie lunaire.
16:58La NASA prévoit d'envoyer des astronautes sur la Lune
17:00et d'y établir une colonie permanente
17:02dans une décennie ou deux.
17:03L'un des objectifs de cette colonie
17:05sera de stimuler la croissance économique
17:07et de créer de nouveaux emplois.
17:09La plupart concerneront probablement
17:11des activités minières.
17:12Et s'il devait y avoir deux colonies spatiales,
17:14eh bien,
17:15il leur faudra trouver à s'entendre.
17:17Sous-titrage Société Radio-Canada
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