Fernando Alcoforado*
Cet article a pour objectif de présenter les cinq grands défis scientifiques et technologiques pour les êtres humains pour effectuer des voyages spatiaux et interstellaires face à la nécessité de la colonisation humaine dans d’autres mondes pour empêcher l’extinction de l’humanité sur la base des conclusions de notre livre « L’humanité menacé et les stratégies pour sa survie” publié par Editora Dialética en cette année 2021[1]. Dans ce livre, il a été démontré : 1) la nécessité d’adopter des stratégies de fuite des humains vers des lieux habitables du système solaire (Mars, la lune de Saturne, Titan, et de Jupiter, Callisto) où des colonies spatiales seraient implantées dans le cas de grandes éruptions volcaniques comme celles il y a 250 millions d’années qui ont mis fin à un cycle de vie sur Terre, si la Terre est menacée par l’émission de rayons gamma des étoiles de supernova, lorsque le climat de la Terre devient mortel pour la vie humaine avec un éloignement continu de la Lune de la Terre et si orphelin les planètes entrent en collision avec la planète Terre ; 2) la nécessité d’adopter des stratégies de fuite pour les êtres humains vers des lieux habitables en dehors du système solaire, comme l’exoplanète “Proxima b” en orbite autour d’une étoile faisant partie du système planétaire Alpha Centauri, la plus proche du système solaire, située à 4,2 ans -distance lumineuse de la Terre si la collision sur la planète Terre des planètes du système solaire se produit et avant la mort du Soleil ; 3) la nécessité d’adopter des stratégies d’évasion des êtres humains vers des emplacements habitables dans d’autres galaxies plus proches pour sauver l’humanité avant la collision des galaxies d’Andromède et de la Voie lactée, comme la Galaxie Naine du Grand Chien située à 25 000 années-lumière de la Terre ou dans le Grand Nuage de Magellan, situé à 163 000 années-lumière de la Terre ; et, 4) la nécessité d’adopter des stratégies d’évasion des êtres humains vers des univers parallèles avant la fin de notre Univers.
Pour mettre en œuvre toutes ces stratégies, il est impératif : 1) des avancées scientifiques et technologiques permettant la fuite des êtres humains vers des lieux habitables à l’intérieur et à l’extérieur du système solaire ; 2) l’augmentation de la capacité biologique des êtres humains afin qu’ils soient capables de défier les limites imposées par la nature afin de survivre aux menaces qui pèsent sur leur survie sur la planète Terre et, en particulier, dans l’espace extra-atmosphérique ; et 3) la constitution d’un gouvernement mondial pour coordonner les actions des gouvernements nationaux pour faire face aux menaces contre la survie de l’humanité existant sur la planète Terre et celles existantes et venant de l’espace extra-atmosphérique [1]. Autant dire que l’humanité devra relever le défi des avancées scientifiques et technologiques qui permettent : 1) le développement de fusées ayant la capacité d’atteindre des vitesses proches de celle de la lumière pour effectuer des voyages interstellaires ; 2) la colonisation de Mars. 3) la promotion du voyage interstellaire vers l’exoplanète Proxima B appartenant au système planétaire Alpha Centauri ; 4) effectuer des voyages spatiaux et interstellaires à des vitesses correspondant à la vitesse de la lumière (300 000 km/s) ; et, 5) les êtres humains pouvoir fuir les univers parallèles vers des univers parallèles jusqu’à la fin de l’Univers dans lequel nous vivons.
Le premier grand défi scientifique et technologique de l’humanité est représenté par le développement de fusées qui ont la capacité d’atteindre des vitesses proches de celle de la lumière pour effectuer des voyages interstellaires. Quant aux fusées, leur rôle est de créer les conditions pour que les êtres humains se dirigent vers des lieux habitables à l’intérieur et à l’extérieur du système solaire. À la surface de la Terre, la vitesse de fuite de la Terre est d’environ 11,2 km/s, ce qui équivaut à 40 320 km/h, soit environ 30 fois plus rapide que la vitesse du son à 25 °C. La vitesse de fuite est la vitesse minimale nécessaire à une fusée pour pouvoir échapper à l’attraction gravitationnelle de la Terre.
Le grand défi derrière l’exploration spatiale n’est pas que la fusée atteigne de grandes altitudes de centaines de kilomètres, mais plutôt d’atteindre de grandes vitesses pour rester en orbite ou échapper à l’attraction gravitationnelle de notre planète. Et l’un des plus grands obstacles à la réalisation de cet exploit est la nécessité d’accélérer la charge utile attachée à la fusée, ainsi que ses réservoirs et propulseurs. Pour rester en orbite terrestre, par exemple, un vaisseau spatial ou un satellite doit acquérir une vitesse suffisante pour échapper à l’attraction gravitationnelle de la Terre [8]. À l’heure actuelle, la propulsion des fusées se fait avec du carburant chimique et du carburant solide, et il n’y a pas de nouvelles formes de propulsion pour les voyages interstellaires. Ni le combustible chimique et solide pour fusée, ni l’énergie nucléaire, ni les panneaux solaires qui pourraient être utilisés ne couvriront, dans un temps accessible, les distances de plus de 40 000 milliards de kilomètres aux étoiles les plus proches. Certaines idées alternatives pour la propulsion des fusées sont l’utilisation de la fusion nucléaire et des explosions de matière et d’antimatière, qui n’ont pas encore été développées. Pour les missions interplanétaires à longue distance, les physiciens devront trouver des formes plus avancées de propulsion de fusée s’ils espèrent atteindre des distances de centaines d’années-lumière, car les fusées alimentées par les combustibles chimiques et solides d’aujourd’hui sont limitées par la vitesse maximale des gaz d’échappement, selon à Michio Kaku [7]. Une autre alternative est de développer un moteur solaire/ionique. Une autre solution possible serait de créer un réacteur à fusion, une fusée qui extrait l’hydrogène de l’espace interstellaire et le liquéfie, libérant ainsi des quantités illimitées d’énergie.
Le deuxième grand défi scientifique et technologique pour l’humanité est représenté par la colonisation de Mars, dont le voyage durera de six à douze mois. De plus, l’équipage devrait y rester au moins 15 mois, en espérant que Mars et la Terre soient du même côté du Soleil et plus proches l’un de l’autre pour pouvoir rentrer chez eux. La NASA et les agences spatiales de plusieurs pays (Chine et Arabie saoudite) mènent actuellement des missions actives sur Mars, enquêtant sur la planète, préparant le terrain à l’arrivée d’êtres humains. Les basses températures, le dioxyde de carbone et le rayonnement cosmique et solaire sont des menaces contre les humains sur Mars [10]. Les températures extrêmement basses, de -120ºC à +20ºC, l’atmosphère pratiquement inexistante et constituée presque uniquement de dioxyde de carbone et la très forte incidence de rayonnement, à la fois sous forme de rayonnement ultraviolet du Soleil, et sous forme de particules, produits dans les explosions solaires et les rayons cosmiques sont de gros problèmes à résoudre pour que les humains colonisent Mars. Malgré cela, les principaux défis technologiques et sanitaires pour emmener l’homme sur Mars dans une mission qui durerait jusqu’à trois ans ont été presque tous résolus.
Pour faire face à la température de Mars, la solution serait de réchauffer la planète avec la capacité humaine de provoquer l’effet de serre. La solution passerait par l’utilisation de sources d’énergie telles que la fission ou la fusion nucléaire, ou encore des panneaux solaires plus efficaces et durables. Pour faire face au manque d’oxygène et à la fine atmosphère composée presque entièrement de dioxyde de carbone, les scientifiques pensent qu’il est possible d’extraire des éléments des roches martiennes et de produire les gaz nécessaires à la respiration humaine à l’intérieur des dômes ou des colonies spatiales. Parce qu’elle n’a pas de champ magnétique comme la Terre, ou une atmosphère épaisse, Mars est beaucoup plus exposée au rayonnement solaire et cosmique, dont les conséquences pour les êtres humains seraient invariablement des problèmes de santé tels que le cancer et d’autres blessures. Pour se protéger des radiations, les humains doivent s’abriter dans des grottes naturelles ou des structures d’habitation qui doivent être étanches à l’air. À l’avenir, des briques d’aérogel placées avec de l’acrylique très résistant pourraient être utilisées pour fabriquer un dôme sous pression pour l’homme [3]. De plus, il existe déjà des technologies disponibles pour fabriquer des combinaisons de protection et des abris anti-rayonnement pour les astronautes. Il est nécessaire de poursuivre les études pour rendre ces combinaisons de protection plus légères et moins chères.
Si quelqu’un développe un problème de santé ou se blesse pendant les près de deux ans qu’il a passés sur la planète Mars, il doit y être soigné [5]. Le premier cas peut être résolu avec une batterie de tests détaillés et intenses pour découvrir toute prédisposition à développer une maladie. Le second serait plus facile à résoudre et il n’y a donc pas d’obstacle médical absolu à la colonisation de Mars. On sait déjà quel est l’endroit idéal pour construire un établissement humain. Il y a un endroit appelé Deuteronilus Mensae où il y a de l’eau dans le sous-sol de la planète. Si quelqu’un deployer une colonie spatiale à cet endroit, il aura de l’eau près de la surface. Les chercheurs travaillent également déjà sur les possibilités de plantations avec la culture de plantes dans une simulation des conditions pédologiques et climatiques de Mars, à l’intérieur de serres. Des tests vont bientôt commencer dans des serres à base d’aérogel [3]. Ce n’est pas un hasard si le milliardaire Elon Musk veut être l’un des premiers à coloniser la planète Mars avec son plan ambitieux d’y attirer plus d’un million de personnes d’ici 2050.
Le troisième grand défi scientifique et technologique pour l’humanité est représenté par la nécessité de favoriser les voyages interstellaires vers l’exoplanète Proxima B appartenant au système planétaire Alpha Centauri située à 4,2 années-lumière de la Terre. La colonisation de Mars et des lunes de Jupiter (Callisto) et de Saturne (Titan) qui sont les endroits habitables les plus viables pour les humains dans le système solaire représente un grand défi pour l’humanité, mais un défi plus important est représenté par la nécessité de promouvoir les voyages interstellaires. vers l’exoplanète Proxima B appartenant au système planétaire Alpha Centauri. La NASA étudie une mission interstellaire pour 2069 [5] visant à explorer Proxima B Centauri, une planète habitable de la taille de la Terre, qui pourrait prendre près d’un siècle. Un navire capable de voyager à 10 % de la vitesse de la lumière atteindrait Proxima B dans 40 ans. Les premières images prises à partir de là atteindraient la Terre environ quatre ans plus tard, en 2113, dans près d’un siècle. Cela signifie que les ingénieurs et les scientifiques analysant ces images ne seront même pas nés lorsque le vaisseau spatial sera lancé, et probablement la plupart de ses concepteurs originaux seront déjà morts. Aucune mission spatiale n’a été confrontée à ce genre d’horizon temporel – et c’est exactement l’un de ses plus grands défis. Lorsque la sonde arrivera à Proxima B, la technologie de l’époque sera déjà bien plus évoluée. Cette sonde pourra se mettre à jour, se reprogrammer et se transformer sans avoir à recevoir toutes les instructions de la Terre, à l’aide d’imprimantes 3D et de systèmes d’intelligence artificielle capables de créer de nouveaux logiciels. Son objectif serait de faire des images en profitant du phénomène des lentilles gravitationnelles, comme s’il s’agissait d’une loupe pour agrandir l’image de l’étoile à observer.
Le quatrième grand défi scientifique et technologique de l’humanité est représenté par la nécessité d’effectuer des voyages spatiaux et interstellaires à des vitesses correspondant à la vitesse de la lumière (300 000 km/s). A ce niveau de vitesse, il serait possible d’atteindre la Lune en 1,3 s, le Soleil en 8min20s, Pluton en 5h21s et il faudrait 100 000 ans pour aller de bout en bout dans notre galaxie, 163 000 ans pour aller dans la galaxie la plus proche et 93 milliards d’années pour traverser l’Univers visible. À cette fin, nous aurions besoin d’un vaisseau spatial qui voyage à une vitesse absurdement élevée pour atteindre nos voisins – quelque chose proche de la vitesse de la lumière. En plus de ne pas avoir de technologie de fusée qui développe des vitesses proches de celle de la lumière, le voyage interstellaire serait irréalisable même si nous avions ces fusées car avec une vitesse proche de celle de la lumière il y aurait des conséquences négatives sur la vie des êtres humains et sur vaisseau spatial eux-mêmes.
Qu’arriverait-il au corps d’une personne lors d’un voyage à la vitesse de la lumière [9] ? Pour chaque centimètre cube d’espace interstellaire, les scientifiques pensent qu’il y a environ deux atomes d’hydrogène. Ce gaz rare peut nuire aux humains lors d’un voyage proche de la vitesse de la lumière. Sur la base de la théorie de la relativité d’Albert Einstein, on pense que l’hydrogène dans l’espace interstellaire serait transformé en un rayonnement intense qui pourrait, en quelques secondes, tuer l’équipage/les passagers du vaisseau spatial et détruire l’équipement électronique. Étant donné que les atomes d’hydrogène n’ont qu’un seul proton dans le noyau, ils pourraient exposer l’équipage et les passagers du vaisseau spatial à des rayonnements ionisants dangereux qui briseraient les liaisons chimiques et endommageraient l’ADN. La dose mortelle de rayonnement pour l’homme est de 6 sieverts. L’équipage d’un engin spatial proche de la vitesse de la lumière recevrait l’équivalent de 10 000 sieverts en une seconde seulement, ce qui affaiblirait également la structure de l’engin spatial et endommagerait les équipements électroniques.
La vitesse de 300 000 km par seconde faciliterait grandement l’exploration spatiale [2]. Il faudrait quatre ans et trois mois pour atteindre le système Alpha Centauri, le système planétaire le plus proche de la Terre. Au début, ces voyages seront effectués par des sondes, des télescopes et des robots, en raison des limitations physiques et psychologiques de l’homme. Un voyage à cette vitesse vers une autre planète habitable prendrait des dizaines de milliers d’années. Même si le voyageur survivait, l’impact psychologique du long isolement pourrait le rendre fou. Cela signifie que les missions habitées seraient toujours limitées à notre “voisinage” immédiat, c’est-à-dire le système solaire. Einstein a prouvé que plus quelqu’un se déplace rapidement, moins le temps passera pour le voyageur car il y aurait une contraction du temps. Les minutes pour une personne voyageant à la vitesse de la lumière peuvent être des années pour quelqu’un sur Terre. Si une personne voyage à une vitesse proche de la lumière et arrive à une étoile distante de 150 années-lumière, le problème est qu’à son retour sur Terre, plus de 300 ans se seront écoulés ici. C’est l’un des principaux dilemmes du voyage interstellaire.
La théorie de la relativité générale impose de sévères restrictions aux voyages interstellaires. L’un d’eux est le plus évident : rien ne peut être accéléré à des vitesses supérieures à celle de la lumière, qui est d’environ 300 000 km/s [4]. Même si nous pouvions voyager à cette vitesse, il nous faudrait encore beaucoup de temps pour atteindre d’autres étoiles et leurs systèmes planétaires respectifs. La théorie de la relativité générale a ouvert de nouveaux domaines scientifiques et a permis à des idées telles que la création d’un moteur de distorsion de voyager dans n’importe quel coin de l’Univers. Le concept d’un moteur de distorsion n’est pas nouveau. C’est une sorte de moteur qui permet au vaisseau spatial de voyager plus vite que la lumière. C’est une technologie qui permettrait de créer une « bulle » dans l’espace-temps. Cette bulle pourrait créer une sorte de pont entre deux points de l’espace. Voyager vers des destinations à des années-lumière de la Terre sera toujours hors de notre portée, mais la technologie de moteur de distorsion, si elle existe un jour, pourrait être la solution pour effectuer des voyages interstellaires.
Le cinquième grand défi scientifique et technologique pour l’humanité est représenté par la nécessité pour les êtres humains de s’évader vers des univers parallèles à la fin de l’Univers dans lequel nous vivons. Concernant l’existence d’univers parallèles, il convient de souligner les dernières recherches du physicien Stephen Hawking [6] qui soulignent que notre univers n’est peut-être qu’un parmi tant d’autres qui lui sont similaires. La théorie de Hawking indique un moyen pour les astronomes de rechercher des preuves de l’existence d’univers parallèles. Michio Kaku [7] affirme qu’il est nécessaire de surmonter une série d’obstacles majeurs pour que les êtres humains s’échappent vers des univers parallèles. Le premier obstacle serait d’achever une théorie du tout ou une théorie des champs unifiés lorsque nous serions en mesure de vérifier les conséquences de l’utilisation de technologies avancées. Entre autres alternatives, Kaku propose de construire une machine d’entraînement à chaîne capable de traverser d’immenses distances stellaires, en utilisant l’énergie négative des états compressés avec l’utilisation de faisceaux laser qui peuvent être utilisés pour générer de la matière négative pour ouvrir et stabiliser les trous de ver et attendre les transitions quantiques pour s’évader dans un autre univers.
Faire face à tous ces défis ne sera couronné de succès qu’avec l’existence d’un gouvernement mondial capable de coordonner les actions des gouvernements nationaux visant à promouvoir le progrès scientifique et technologique et à augmenter la capacité biologique et psychologique des êtres humains à effectuer des voyages spatiaux et interstellaires et interstellaires pour vivre hors Terre.
LES RÉFÉRENCES
1. ALCOFORADO, Fernando. A humanidade ameaçada e as estratégias para sua sobrevivência. São Paulo: Editora Dialética, 2021.
2. BARBOSA, KLEYSON. E se o ser humano pudesse viajar na velocidade da luz? Disponível no website <https://super.abril.com.br/mundo-estranho/e-se-o-ser-humano-pudesse-viajar-na-velocidade-da-luz/>.
3. CAVALCANTE, DANIELE. Cientistas descobrem como tornar Marte habitável para seres humanos. Disponível no website <https://canaltech.com.br/espaco/cientistas-descobrem-como-tornar-marte-habitavel-para-seres-humanos-146061/>.
4. CAVALCANTE, DANIELE. Tecnologia de dobra espacial pode possibilitar coisas incríveis, sugere estudo. Disponível no website <https://canaltech.com.br/espaco/tecnologia-de-dobra-espacial-pode-possibilitar-coisas-incriveis-sugere-estudo-183656/>.
5. DOMINGUEZ, NUÑO, NASA estuda missão interestelar para 2069. Disponível no website <https://brasil.elpais.com/brasil/2018/01/02/ciencia/1514919058_767605.html>.
6. GHOSH, Pallab. A teoria dos universos paralelos no ainda inédito último trabalho de Stephen Hawking. Disponível no website <https://www.bbc.com/portuguese/geral-43979777>.
7. KAKU, Michio (2005). Mundos paralelos. Rio: Editora Rocco Ltda.
8. MUNDO EDUCAÇÃO. Velocidade de escape. Disponível no website <https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/velocidade-escape.htm>.
9. TERRA.COM. O que aconteceria ao corpo em uma viagem à velocidade da luz? Disponível no website <https://www.terra.com.br/noticias/educacao/voce-sabia/o-que-aconteceria-ao-corpo-em-uma-viagem-a-velocidade-da-luz,2708859fd53ea310VgnCLD200000bbcceb0aRCRD.html>.
10. UOL. Frio, gás carbônico e radiação: dá para um ser humano viver em Marte? Disponível no website <https://www.uol.com.br/tilt/noticias/redacao/2021/05/18/da-para-um-humano-viver-em-marte.htm>.
* Fernando Alcoforado, 81, a reçoit la Médaille du Mérite en Ingénierie du Système CONFEA / CREA, membre de l’Académie de l’Education de Bahia, ingénieur et docteur en planification territoriale et développement régional pour l’Université de Barcelone, professeur universitaire et consultant dans les domaines de la planification stratégique, planification d’entreprise, planification régionale et planification énergétique, il est l’auteur de ouvrages Globalização (Editora Nobel, São Paulo, 1997), De Collor a FHC- O Brasil e a Nova (Des)ordem Mundial (Editora Nobel, São Paulo, 1998), Um Projeto para o Brasil (Editora Nobel, São Paulo, 2000), Os condicionantes do desenvolvimento do Estado da Bahia (Tese de doutorado. Universidade de Barcelona,http://www.tesisenred.net/handle/10803/1944, 2003), Globalização e Desenvolvimento (Editora Nobel, São Paulo, 2006), Bahia- Desenvolvimento do Século XVI ao Século XX e Objetivos Estratégicos na Era Contemporânea (EGBA, Salvador, 2008), The Necessary Conditions of the Economic and Social Development- The Case of the State of Bahia (VDM Verlag Dr. Müller Aktiengesellschaft & Co. KG, Saarbrücken, Germany, 2010), Aquecimento Global e Catástrofe Planetária (Viena- Editora e Gráfica, Santa Cruz do Rio Pardo, São Paulo, 2010), Amazônia Sustentável- Para o progresso do Brasil e combate ao aquecimento global (Viena- Editora e Gráfica, Santa Cruz do Rio Pardo, São Paulo, 2011), Os Fatores Condicionantes do Desenvolvimento Econômico e Social (Editora CRV, Curitiba, 2012), Energia no Mundo e no Brasil- Energia e Mudança Climática Catastrófica no Século XXI (Editora CRV, Curitiba, 2015), As Grandes Revoluções Científicas, Econômicas e Sociais que Mudaram o Mundo (Editora CRV, Curitiba, 2016), A Invenção de um novo Brasil (Editora CRV, Curitiba, 2017), Esquerda x Direita e a sua convergência (Associação Baiana de Imprensa, Salvador, 2018), Como inventar o futuro para mudar o mundo (Editora CRV, Curitiba, 2019) et A humanidade ameaçada e as estratégias para sua sobrevivência (Editora Dialética, São Paulo, 2021).
[1] Site Web pour l’achat de livres : https://loja.editoradialetica.com/humanidades/a-humanidade-ameacada-e-as-estrategias-para-sua-sobrevivencia-como-salvar-a-humanidade-das-ameacas-a-sua-extincao
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