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Quelle est la taille et l'énergie de l'Étoile de la Mort ?

Dossier - Les secrets de Star Wars
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Roland Lehoucq, astrophysicien au commissariat à l'énergie atomique de Saclay, est un passionné de science-fiction. Il analyse l'univers de Star Wars à travers le prisme de la réalité physique !

  
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Capable de réduire une planète en poussière, l'Étoile de la Mort est le symbole de la puissance de l'Empire de Star Wars. Est-il possible d'estimer la formidable énergie qu'elle met en jeu ? Bien que le diamètre de l'Étoile de la Mort ne soit jamais précisé, certains indices permettent de l'estimer.

L'Étoile de la Mort. © Star Wars, Lucasfilm Ltd

Mesurons la taille de l'Étoile de la Mort !

Souvenez-vous par exemple que Luke, apercevant l'Étoile de la Mort pour la première fois, la confond avec une « petite lune». Obi-Wan Kenobi et Han Solo confirment cette observation : elle est aussi grosse qu'une lune et nettement plus grande qu'une station spatiale.

Dans notre Système solaire, les lunes et autres astéroïdes remarquables ont un diamètre qui varie de quelques dizaines à quelques milliers de kilomètres. Cérès, le plus gros astéroïde du Système solaire, a un diamètre de 934 kilomètres ; le plus gros satellite de Jupiter, Ganymède, a un diamètre de 5.276 kilomètres ; les plus petits satellites de Jupiter et de Saturne ont un diamètre d'environ 20 kilomètres. L'Étoile de la Mort peut être utilement comparée à la planète Endor. Pour préparer leur attaque du générateur d'Endor, les rebelles observent une image holographique sur laquelle il est possible d'estimer que le diamètre de l'Étoile de la Mort est environ douze fois inférieur à celui d'Endor. Il ne reste plus qu'à déterminer la taille de cette dernière !

L'Étoile de la Mort peut être comparée à la planète Endor. © Star Wars, Lucasfilm Ltd

De nombreux indices permettent de supposer qu'Endor doit être une planète dont la masse et le diamètre sont voisins de ceux de la Terre.  D'abord, il semble que sa gravité ne pose pas de problèmes particuliers aux rebelles, qui se déplacent sans inconvénients apparents à sa surface. Une Endor légère et petite aurait un champ de gravité faible et les rebelles y progresseraient par bonds. À l'inverse, une Endor lourde et grosse imposerait une marche lente et épuisante. Endor doit aussi être dotée d'une gravité capable de retenir une atmosphère suffisamment dense pour que les rebelles puissent respirer sans l'aide de masques à oxygène.

Par ailleurs, pour que l'évolution des espèces ait pu aboutir aux Ewoks, Endor doit être une planète âgée d'au moins trois milliards d'années. Il faut donc que sa gravité soit suffisante pour retenir une atmosphère dense pendant toute cette durée. Sur une planète à faible gravité, les particules de haute altitude les plus rapides peuvent s'échapper. Cela amincit l'atmosphère, qui disparaît peu à peu. À titre de comparaison, la planète Mars a perdu son atmosphère initiale en quelques centaines de millions d'années ; avec un rayon de 3.400 kilomètres et une masse 9 fois plus faible que celle de la Terre, sa gravité de surface ne vaut que 38 % de la gravité terrestre. La nécessité d'une atmosphère suffisamment dense est aussi confirmée par le fait que les Ewoks arrivent à voler avec des planeurs rudimentaires. Néanmoins, il faut que la gravité ne soit pas trop forte pour que la faible surface portante de ces planeurs supporte le poids des petites créatures.

Fort de ces remarques, on peut raisonnablement supposer que la gravité d'Endor est égale aux deux tiers de celle de la Terre. C'est une planète qualifiée de « forestière », ce qui laisse supposer qu'elle est pauvre en métaux et que sa densité est un peu inférieure à celle de la Terre. Dans cette hypothèse, son rayon vaut environ 70 % du rayon de celui de la Terre, soit 4.500 kilomètres. Cela donne à l'Étoile de la Mort un rayon voisin de 375 kilomètres, comparable à celui des plus gros astéroïdes du Système solaire !

L'énergie de l'Etoile de la Mort

Pour détruire une planète, il faut dépenser une énergie suffisante pour compenser l'énergie gravitationnelle qui lie sa matière. Pour une planète semblable à la Terre, l'énergie nécessaire est tout à fait considérable. Elle correspond à celle que rayonne la totalité du Soleil durant 6 jours. Et cette valeur gigantesque n'est qu'un minimum car, dans cette hypothèse, les débris de la planète se répandront dans l'espace à une vitesse proche d'une dizaine de kilomètres par seconde. Il faudra donc attendre des heures avant de constater les effets de la frappe. C'est bien connu, Dark Vador est impatient. Les jolis effets pyrotechniques qu'il aime à contempler depuis son destroyer interstellaire ne peuvent être obtenus que si son turbo-laser fournit une énergie supplémentaire, nécessaire pour assurer aux débris une expansion rapide.

En visionnant le film image par image, la vitesse d'expansion des parties externes de la planète peut être estimée : elle est proche de 10.000 kilomètres par seconde. L'énergie nécessaire pour cette violente explosion est un million de fois plus grande que la valeur fixée précédemment. La puissance que doit fournir le générateur principal de l'Etoile de la Mort pour produire une telle énergie en quelques jours est tout simplement phénoménale : plusieurs millions de fois supérieure à la puissance lumineuse que rayonne le Soleil...

Dark Vador. © Star Wars, Lucasfilm Ltd

D'où peut bien venir une telle puissance ? Inutile de penser à des réactions chimiques, comme la combustion, ou aux réactions de fission nucléaire comme celles qui alimentent les centrales EDF. Même les réactions de fusion thermonucléaire qui se déroulent au cœur des étoiles ont un rendement trop faible pour les basses œuvres de l'Empire. Si les étoiles sont si brillantes, c'est avant tout parce qu'elles sont très grosses. Une étoile un million de fois plus brillante que le Soleil a une masse environ 50 fois supérieure, trop importante pour la faire tenir dans l'Étoile de la Mort... La seule solution « raisonnable » au regard de la physique connue serait que l'Etoile de la Mort extraie son énergie d'un trou noir en rotation rapide. C'est dire si les ingénieurs de l'Empire sont vraiment forts...