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Comment préserver l'habitabilité de la Terre à la mort du Soleil

par Gabriel Harry

Édité par Lisa Lock, révisé par Robert Egan

Notes de la rédaction

L'essentiel

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Le Soleil, devenu géante rouge, est éclipsé en toute sécurité par un immense écran solaire situé au point de Lagrange L1. Une lumière artificielle est projetée sur la Terre et la Lune depuis un relais situé au point de Lagrange L4. Crédit : Gabriel Harry

Dans un milliard d'années, le Soleil commencera à manquer de carburant et gonflera pour devenir une géante rouge. Les océans et l'atmosphère de la Terre seront consumés, et la planète sera probablement engloutie tout entière par l'astre. Le Soleil se contractera ensuite pour devenir une naine blanche peu lumineuse, et toute lumière ainsi que toute chaleur au sein du système solaire diminueront. Dans cent mille milliards d'années, la capacité de la galaxie à produire des étoiles s'épuisera, et l'obscurité envahira tout. Il existe pourtant un moyen pour la vie d'échapper à ce destin — et, qui plus est, sans avoir à quitter la planète. Il nous suffit de mettre en place quelques dispositifs de protection.

Système solaire 2.0

Premier problème : le Soleil. Pour le masquer, nous pouvons placer un immense écran solaire au point de Lagrange L1 (un point d'équilibre gravitationnel situé entre le Soleil et la Terre). Il faudrait couvrir une vaste zone du ciel, s'étendant sur 70 degrés, pour garantir l'éclipse de la géante rouge.

Pour réduire la surface nécessaire de notre écran solaire, nous pouvons placer une masse au point de Lagrange L1, y attacher un long câble et positionner l'écran près de la Terre, juste au-delà de l'orbite lunaire. Nous pourrions exploiter 40 % de la planète naine Cérès pour fabriquer un câble en carbone de 2 millions de kilomètres de long, et utiliser 0,01 % de la Lune pour produire un écran solaire en aluminium d'un rayon de 350 000 kilomètres.

Une fois la lumière du Soleil bloquée, il faudrait la remplacer. Heureusement, les immenses géantes gazeuses du système solaire sont littéralement constituées de combustible pour la fusion nucléaire ; elles en contiennent suffisamment pour éclairer la Terre pendant 9,1 millions de milliards d'années. L'un des plus grands obstacles à la fusion est qu'aucun matériau connu ne peut contenir un réacteur. Pour comprimer le combustible suffisamment afin qu'il produise de l'énergie, même les matériaux théoriques les plus résistants finiraient par céder. Heureusement, nos géantes gazeuses pourraient exercer cette pression centripète pour nous ; il suffirait de s'y immerger.

À gauche : de l'oxygène est extrait de l'atmosphère de Jupiter et propulsé vers l'orbite terrestre ; il est capté par une station située au point de Lagrange L2 de la Terre, puis projeté au-delà de la planète. L'effet de fronde gravitationnelle accélère progressivement la Terre sur son orbite et accroît en toute sécurité sa distance par rapport au Soleil, lui permettant ainsi d'échapper à l'engloutissement. À droite : une fois que le Soleil est devenu une géante rouge, des réacteurs à fusion situés dans l'atmosphère de Jupiter produisent de l'énergie, laquelle est ensuite transmise par faisceau vers la surface terrestre pour remplacer la lumière solaire bloquée par un écran protecteur. Crédit : Gabriel Harry

Des réacteurs à fusion flottant à 6 500 km de profondeur dans l'atmosphère de Jupiter pourraient absorber de l'hélium 4 et de l'hydrogène pour produire de l'énergie. Cette énergie pourrait être envoyée vers le point de Lagrange L1 de Jupiter, puis transmise par un faisceau laser de 15 km de large jusqu'à un relais situé en un point de Lagrange, avant d'être dirigée vers la surface de la Terre.

Problème suivant : la Terre serait tout de même engloutie par la monstrueuse géante rouge si nous ne l'éloignions pas. La méthode la plus simple consisterait à dévier un astéroïde pour qu'il survole la Terre à faible distance à un million de reprises ; l'effet de fronde gravitationnelle transférerait alors progressivement de l'énergie pour augmenter la distance orbitale de la planète. Toutefois, le passage à proximité d'un gros astéroïde présente des risques. Une alternative consisterait à extraire de l'oxygène de Jupiter et à projeter un faisceau de particules plus modeste près de la Terre. La masse de ce faisceau équivaudrait à la moitié du débit du fleuve Amazone.

En projetant continuellement ce faisceau à proximité de la Terre, on obtiendrait le même effet de fronde gravitationnelle de manière plus sûre. Si le faisceau venait accidentellement à viser la Terre, l'oxygène — inoffensif pour l'environnement — se disperserait sur une zone si vaste qu'il ne frapperait l'atmosphère qu'avec une énergie cinétique comparable à celle d'un orage.

Parallèlement, l'activité tectonique de la Terre cesserait progressivement, mettant fin à la formation des montagnes ainsi qu'au recyclage des nutriments essentiels à la vie. Pour maintenir ce processus, nous pourrions produire de l'antimatière, la placer dans un conteneur, percer un trou dans la croûte terrestre et y déverser du fer en fusion, en y incluant le conteneur.

La masse de fer mettrait deux semaines à atteindre le noyau terrestre ; à ce stade, le conteneur serait à court d'énergie, provoquant l'annihilation de l'antimatière et libérant ainsi de la chaleur à l'intérieur de la Terre. La production et l'injection de 2 kg d'antimatière par jour permettraient de maintenir l'activité tectonique terrestre ; avec un rendement énergétique de 10 %, il faudrait une surface de panneaux solaires équivalente à celle de l'Inde entière pour produire cette quantité.

Enfin, à très long terme, il faudrait se prémunir contre les collisions galactiques, lors desquelles de grands objets célestes passent dangereusement près du système solaire. Une telle situation serait particulièrement périlleuse lors de la fusion entre la Voie lactée et la galaxie d'Andromède, prévue dans 4,5 milliards d'années. En utilisant notre lanceur situé au point de Lagrange L1 de Jupiter, nous pourrions projeter un faisceau d'hydrogène juste au-dessus ou au-dessous du pôle Nord ou Sud du Soleil. L'effet de fronde gravitationnelle déplacerait alors progressivement le système solaire hors de...

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RESUME

.Comment maintenir la Terre habitable après la mort du Soleil

Une stratégie à long terme envisagée repose sur l'utilisation d'un écran solaire, de l'énergie de fusion artificielle issue des géantes gazeuses et d'ajustements orbitaux pour protéger la Terre durant l'évolution du Soleil. Le chauffage du noyau par antimatière pourrait entretenir la tectonique des plaques, tandis que des faisceaux de masse dirigés pourraient modifier la dynamique du système solaire. Ce concept demeure hautement spéculatif et nécessiterait des ressources considérables.

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COMMENTAIRE

Je rappelle que le Soleil deviendra geante rouge puis naine blanche    ...Une étoile naine blanche disparaît en se refroidissant lentement pendant des milliards d'années jusqu'à devenir une naine noire, ou en explosant en supernova si elle absorbe trop de matière.

L'article est donc plus que speculatif !!