Star Wars, Voyage au centre de la Terre : quelles réalités physiques ? - 29/04/2007

Visiter les profondeurs

Peut-on quand même espérer explorer l'intérieur de la Terre ? Le géophysicien néo-zélandais David Stevenson répond par l'affirmative. Son projet de sonde lancée vers le centre de la Terre vient de récemment passer du statut de « ridicule » à celui d'« improbable ». Un progrès considérable. Voyons de quoi il s'agit.

Le principe que Stevenson souhaite mettre en pratique est exactement inverse de celui qui prévaut dans les fissures par lesquelles la lave en fusion est expulsée d'un volcan. Dans ce cas, la lave remonte car elle est moins dense que le milieu environnant : encore une belle application de la fameuse poussée d'Archimède, qui fait aussi flotter les bateaux et monter l'air chaud. Stevenson propose de créer une fissure dans l'écorce terrestre et d'y faire couler 100 000 tonnes de fer fondu. Avec une densité supérieure à celle des couches supérieures de la Terre, le fer tomberait vers le centre de la Terre en prolongeant la fissure initiale. Il suffit alors de placer dans la masse en fusion une sonde (plutôt résistante !) de la taille d'un pamplemousse, qui sera emporté vers le centre par le globule ferreux. Bien sûr, cette sonde doit être capable d'effectuer des mesures et de les transmettre à la surface. Pour cela, inutile d'utiliser la radio car la matière terrestre est opaque au rayonnement électromagnétique. Un émetteur d'ondes sonores, du genre des marteleurs utilisés par les Fremens pour attirer les vers des sables dans le Dune de Franck Herbert, sera donc aussi embarqué dans la sonde. Le trajet pour atteindre les régions centrales de la Terre pourrait être effectué en à peu près une semaine, la gravité faisant l'essentiel du travail.

Le principe de l'expérience n'est pas sans rappeler le « syndrome chinois », évoqué dans le film éponyme. À la suite d'un accident, le cœur en fusion d'un réacteur nucléaire perce les cuves de protection et s'enfonce dans les profondeurs de la Terre pour ressortir aux antipodes… L'accident de la centrale nucléaire américaine de Three Miles Island ne fut pas pour rien dans le succès du film, sorti tout juste quinze jours plus tôt…

Dans un autre registre, il faut citer la nouvelle « Cœur de fer » de Joël Champetier. Dans ce texte, l'auteur nous présente une équipe qui plonge au cœur de la Terre pour une mission de la plus haute importance. Leur véhicule, l'Aiguille, est extrêmement dense et pourvu d'une coque « hyperfluide à effet quantique de surface » prévue pour résister à une gigantesque pression. Comme nous l'avons vu, une grande densité est indispensable pour s'enfoncer sous l'effet de la gravité, malgré la poussée d'Archimède exercée par la matière environnante ; cela permet de s'affranchir de l'épineux problème de la propulsion, à la descente tout au moins… Bien qu'il soit délicat de détailler le principe de construction de la coque high-tech de l'Aiguille, retenons qu'elle doit effectivement être capable de résister à d'énormes contraintes : près du centre de la Terre, la pression est plusieurs milliers de fois supérieures à celle qui règne au fond des fosses océaniques et des millions de fois supérieures à la pression atmosphérique. La coque doit aussi isoler les passagers contre la forte température qui règne dans les entrailles de la Terre, presque égale à celle qui règne à la surface du Soleil. De ce point de vue, une coque dont la surface est très réfléchissante est un bon choix. Mieux, la coque de l'Aiguille est probablement double, comme celle d'une bouteille thermos : une couche de vide, le meilleur isolant thermique, sépare les deux parois en matériau futuriste ultra-résistant. Ce qui ne dispense probablement pas d'embarquer une climatisation adaptée…

Stevenson reconnaît que la première phase de son projet, créer la fissure idoine, en est l'aspect le moins maîtrisé : sa première proposition consistait tout simplement à faire exploser à un endroit bien choisi une bombe nucléaire de quelques dizaines de mégatonnes ! Mais il semble aussi possible de tirer parti d'une faille existante pour n'utiliser que des explosifs classiques, moins lourdement connotés.

On l'aura compris, un voyage au centre de la Terre n'est guère aisé. Pour le néophyte la proposition de Stevenson reste fascinante même si les spécialistes l'ont accueillie plus fraîchement. Pourtant, elle mériterait d'être étudiée plus en détail car elle semble relativement modeste au regard des gigantesques efforts consentis pour l'exploration spatiale en général, lunaire notamment. Réussir une telle entreprise ferait probablement faire un bond gigantesque dans notre connaissance de l'intérieur de la Terre. Quant à y envoyer un équipage humain, il est à craindre que, comme pour le voyage interstellaire, ce ne soit malheureusement pas pour demain...

Bibliographie

-- Cœur de fer, recueil de nouvelles de Joël Champetier, Etoiles vives.
-- La Terre, Roland Trompette, éditions Belin, collection Pour la Science.
-- Mission to Earth's core – a modest proposal, D. Stevenson, Nature 423, p. 239, 15 may 2003.