Une image tirée du film Rogue One : A Star Wars Story montrant la construction de l'Étoile de la Mort. © Lucasfilm Ltd

Sciences

Star Wars : peut-on construire l'Étoile de la Mort ?

ActualitéClassé sous :physique , sphère de Dyson , Etoile à Neutrons

-

L'Étoile de la Mort de Star Wars pourra-t-elle un jour être construite ? Le physicien Martin Archer s'est penché sur la question, au moins en ce qui concerne deux aspects de cette machine tueuse de planètes : sa gravité et sa source d'énergie.

Interview : la science-fiction est-elle réellement scientifique ?  Parfois, difficile de savoir si la science-fiction s'inspire des scientifiques ou si c'est l'inverse. Depuis sa création jusqu’à notre époque, ce genre émerveille, certainement parce qu’il s’appuie sur le rationalisme scientifique. À l'occasion des 70 ans du CEA (Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives), Futura-Sciences a interviewé Roland Lehoucq, physicien féru de science-fiction. 

Certains auteurs de science-fiction, comme Jules Verne, Arthur C. Clarke et Ray Bradbury, ont fait rêver des générations d'ingénieurs et de scientifiques en herbe. Ces derniers cherchèrent alors à réaliser les rêves de leurs écrivains favoris et prirent part de manière décisive au succès de la conquête spatiale. Les sagas que sont Star Wars et Star Trek ont également apporté leurs lots de rêves. Alors, la réalité peut-elle rejoindre la fiction ?

La sortie du film Rogue One sur nos écrans conduit de nouveau à se poser la question de la plausibilité de l'existence de l'Étoile de la Mort (Death Star en anglais, initialement traduit, à tort, par « Étoile noire » en français), la station spatiale capable de détruire des planètes rocheuses de la taille de la Terre. Chercheur dans le domaine de l'astrophysique des plasmas en poste à la célèbre Queen Mary University of London, Martin Archer est aussi un communicant scientifique britannique de talent dans la lignée d'un Brian Cox.

Dans l'une de ses dernières vidéos publiées sur YouTube, le physicien explore une brillante idée : et si l'Étoile de la Mort portait vraiment bien son nom ? Martin Archer suggère en effet que la machine de guerre de l'Empire ne serait rien d'autre qu'une sphère de Dyson en réduction entourant une étoile, éventuellement artificielle, ce qui aurait potentiellement deux avantages :

  • Une étoile miniature serait peut-être capable de fournir la puissance nécessaire pour pouvoir détruire à volonté une planète comme la Terre.
  • Le champ de gravité de cette étoile expliquerait pourquoi les personnages semblent évoluer dans une gravité apparemment terrestre quand on les voit dans l'Étoile de la Mort.

Le physicien Martin Archer examine la plausibilité du fonctionnement de la station spatiale géante de l'Empire dans cette vidéo portant sur la saga Star Wars. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître. Cliquez ensuite sur l'écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et enfin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français ». © Martin Archer

Une mini sphère de Dyson

Rappelons qu'une sphère de Dyson serait une enveloppe entourant une étoile de type solaire à au moins plusieurs dizaines de millions de kilomètres de sa surface, capable de collecter l'énergie émise par cette étoile pour alimenter une civilisation très vorace en énergie. Il faudrait démanteler une planète rocheuse entière pour construire une telle sphère.

L'entreprise semble irréalisable mais une analyse plus poussée révèle que des machines auto-réplicatrices (comme l'envisageait le grand mathématicien John von Neumann), en faisant des copies d'elles-mêmes qui feraient ensuite d'autres copies et se multiplieraient donc comme les cellules d'un organisme en construction, permettraient de réaliser l'impossible. Il faudrait toutefois une enveloppe faite d'un matériau incroyablement résistant pour rester rigide et ne pas se briser sous l'influence du champ de gravité d'une étoile comme le Soleil. Une sphère de Dyson miniature serait donc plus facile à réaliser.

D'après les informations extraites des films de Star Wars, l'Étoile de la Mort aurait un diamètre d'une centaine de kilomètres et le cœur, où se trouve son générateur, qui serait donc une petite étoile, mesurerait une dizaine de kilomètres de diamètre. Comme l'explique Martin Archer, cela conduit à quelques estimations simples.

Du graphène et une étoile artificielle

Si l'on veut que le champ de gravité moyen dans l'Étoile de la Mort soit comparable à celui de la Terre, on trouve que l'étoile centrale doit être 370 fois moins massive que la Lune. Cependant, cela implique donc que cette étoile ait pour densité environ un dixième de celle d'une naine blanche et que la gravité à la surface du générateur de l'Étoile de la Mort soit de 31 fois l'accélération de la pesanteur à la surface de la Terre, 31 g comme on dit. Un pilote d'avion de chasse aurait du mal à encaisser en permanence une accélération de 10 g. Seule une partie de l'Étoile de la Mort aurait une gravité terrestre. Elle ne pourrait pas être faite de n'importe quels matériaux. Un alliage à base de titane et d'acier serait absolument incapable de supporter les contraintes mécaniques. Il faudrait pour cela utiliser du graphène.

Passons maintenant à l'énergie dont pourrait disposer la tueuse de planètes de l'Empire. Aucune étoile normale ne semble faire l'affaire. Il faudrait donc imaginer la création d'une étoile artificielle, en l'occurrence une sorte de réacteur thermonucléaire à la Iter mais beaucoup plus grand. Malheureusement, le plasma de la taille et de la densité nécessaires pour produire le champ de gravité envisagé exercerait une pression telle que ni sa propre gravité ni un champ magnétique ordinaire ne pourrait le confiner dans le réacteur. Il faudrait atteindre une intensité de champ comparable à celle existant sur une étoile à neutrons (voire un magnétar) — l'intensité de champ y est environ un million de fois supérieure que dans le cas des plus intenses champs disponibles sur Terre. Comme une étoile à neutrons est bien plus massive que la Lune et plus dense qu'une naine blanche, impossible d'imaginer que l'Empire en ait capturé une. Un mini trou noir en train de s'évaporer par effet Hawking pourrait peut-être faire l'affaire mais ce type d'objet semble incroyablement rare dans le cosmos connu.

Clairement, Star Wars ne semble pouvoir exister que dans une région d'un multivers où les lois de la physique sont nettement moins contraignantes que dans notre univers observable. C'est d'autant plus vrai que, pour détruire une planète comme la Terre, il faudrait l'énergie libérée par le Soleil pendant presque une semaine.