Des astronomes simulent comment l’humanité pourrait coloniser la Voie lactée (Vidéo)

Les gagnants d’un étrange concours, qui demandait aux participants de découvrir comment l’humanité pouvait atteindre et coloniser toute notre galaxie, la Voie lactée, ont été annoncés.

Le 10e Concours mondial d’optimisation de trajectoire (GTOC X pour Global Trajectory Optimisation Competition) présente des problèmes complexes liés aux voyages dans l’espace, face auxquels les ingénieurs de l’aérospatial, les physiciens, les mathématiciens et les informaticiens doivent trouver des solutions efficaces.

Le concours,  organisé par la section Conception de mission et navigation du Jet Propulsion Laboratory de la NASA a posé un défi unique : dans une vision du futur, dans 10 000 ans, comment l’humanité pourrait-elle atteindre et coloniser au mieux et le plus efficacement possible les 100 000 systèmes stellaires que les scientifiques considèrent comme habitables et adaptés à la vie ?

C’est un problème dont l’humanité n’a pas encore à s’inquiéter. Nous ne connaissons pas une seule exoplanète qui pourrait avec certitude entretenir la vie, et nous n’avons pas non plus la technologie pour construire un vaisseau spatial capable de soutenir des centaines de milliers de générations d’humains sans ravitaillement, dont la description figure à la question du concours. Les modèles proposés dernièrement par les agences spatiales mondiales et des astronomes de renom sont fascinants.

Voici le scénario (PDF) tel qu’il a été présenté aux participants :

Dans environ 10 000 ans, l’humanité a décidé de coloniser la galaxie. Au total, 100 000 systèmes stellaires ont été identifiés à l’avance comme étant habitables et donc aptes à être colonisés. Ce scénario se produit dans un avenir lointain, mais il n’existe aucune forme révolutionnaire de voyage dans l’espace, comme le fait de traverser des trous de vers ou autres formes de voyage plus rapide que la lumière. Cela dit, la technologie est telle qu’il est possible de voyager dans l’espace à long terme, avec des vaisseaux capables d’accueillir des colons pendant des centaines de milliers de générations.

La tâche… est de coloniser le plus grand nombre possible des 100 000 systèmes stellaires, dans une distribution spatiale aussi uniforme que possible, tout en utilisant le moins de changement de vitesse propulsive possible. La colonisation de la galaxie commence par le déploiement de notre étoile, Sol. Une fois qu’une autre étoile est installée, d’autres colonies peuvent s’étendre à partir de cette étoile.

Les concurrents ont reçu, entre autres critères, un ensemble préconfiguré des 100 000 systèmes stellaires habitables, ainsi que les mouvements de ces étoiles dans l’espace et la physique requise pour déplacer les vaisseaux spatiaux.

Pour cette mission de colonisation, les colons ont quitté la Terre à bord de trois navires-mères (Mother Ship, représentés en bleu dans la simulation ACT) et de deux navires rapides (Fast Ship, représentés en vert). Chaque vaisseau mère contenait 10 vaisseaux de colonisation (Settlers Ship), qui pouvaient être libérées une fois qu’un vaisseau mère atteignait un système stellaire cible. Les navettes de colonisation devaient effectuer des manœuvres pour atteindre la vitesse de leur étoile cible, tandis que la vitesse des vaisseaux-mères n’était pas affectée par l’étoile (les effets de fronde/ assistance gravitationnelle n’étaient pas permis). Une étoile était considérée comme  » colonisée  » lorsqu’une navette ou un vaisseau rapide arrivait sur place.

Une fois qu’un système stellaire était établi et qu’au moins deux millions d’années s’étaient écoulées, une colonie pouvait envoyer jusqu’à trois navires colons (comme en témoignent les bandes rose-rougeâtre). Chaque navire de colons pouvait rencontrer et installer un système stellaire unique. Les étoiles ne pouvaient être fixées qu’une seule fois.

A partir du scénario GTOC X : schéma d’un arbre de peuplement se déployant à partir du Soleil.  Seules quelques impulsions sont affichées :  Trois pour l’un des navires-mères, deux pour l’un des navires rapides, un pour une navette de colonisation, deux pour un navire colons et 5 pour un autre navire colons.

         

Selon la liste des gagnants, une équipe de l’université nationale chinoise de technologie de défense et du Centre de contrôle des satellites Xi’an (leur visualisation en accéléré dans le GIF d’entête et une vidéo disponible ici), tandis que la deuxième place a été attribuée à une équipe de l’université Tsinghua en Chine (vidéo pas encore disponible). La troisième place a été attribuée à l’Advanced Concepts Team (ACT) de l’Agence spatiale européenne (vidéo ci-dessous). Les équipes ont été jugées en fonction de la rapidité avec laquelle elles pouvaient atteindre chacun des 100 000 systèmes stellaires avec le moins de carburant possible.

L’Agence Spatiale Européenne (ESA), qui s’est donc classée troisième, a partagé une vidéo de son modèle ci-dessous. On peut y voir 5 vaisseaux spatiaux autonomes s’éloigner de notre système solaire, atteindre de nouvelles étoiles et envoyer encore plus de colons dans le cosmos.

Présentée sur le site de l’ESA: Modelling galactic settlement et sur le site de la NASA :10th Global Trajectory Optimisation Competition.